Gerätebeschreibung; Funktionsweise Und Systemaufbau - MTS Sensors Temposonics R-Serie Betriebsanleitung

R-Serie V PROFINET IO RT & IRT
Temposonics
®
Betriebsanleitung
4. Gerätebeschreibung

4.1 Funktionsweise und Systemaufbau

Produktbezeichnung
• Positionssensor Temposonics
Bauform
R-Serie V RP5 (Profilsensor)
• Temposonics
®
R-Serie V RH5 (Stabsensor)
• Temposonics
®
Messlänge
R-Serie V RP5 25...6350 mm
• Temposonics
®
R-Serie V RH5 25...7620 mm
• Temposonics
®
Ausgangssignal
• PROFINET IO RT & IRT
Anwendungsbereich
Temposonics Positionssensoren dienen dem Erfassen und Umfor-
®
men der Messgröße Länge (Position) im automatisierten, industriellen
Anlagen- und Maschinenbau.
Funktionsweise und Systemaufbau
Die absoluten, linearen Positionssensoren von MTS Sensors basie-
ren auf der proprietären, magnetostriktiven Temposonics
und erfassen Positionen zuverlässig und präzise.
Jeder der robusten Positionssensoren besteht aus einem ferromag-
netischen Wellenleiter, einem Positionsmagneten, einem Torsions-
Impulswandler und einer Sensorelektronik zur Signalaufbereitung.
Der Magnet, der am bewegten Maschinenteil befestigt ist, erzeugt an
seiner jeweiligen Position ein Magnetfeld auf dem Wellenleiter. Zur
Positionsbestimmung wird ein kurzer Stromimpuls in den Wellenlei-
ter geleitet, welcher ein radiales Magnetfeld erzeugt. Die kurzzeitige
Interaktion beider Magnetfelder löst einen Torsionsimpuls aus, der den
Wellenleiter entlang läuft. Wenn die Ultraschallwelle das Ende des Wel-
lenleiters erreicht, wird sie in ein elektrisches Signal umgewandelt. Die
Geschwindigkeit, mit der sich die Welle ausbreitet, ist bekannt. Daher
lässt sich anhand der Zeit, die zwischen dem Auslösen des Stromim-
pulses und dem Empfang des Rücksignals vergeht, eine exakte, lineare
Positionsmessung durchführen. So entsteht ein zuverlässiges Positi-
onsmesssystem mit hoher Genauigkeit und Wiederholbarkeit.
R-Serie V
®
Technologie
®
Positionsmagnet (Magnetfeld)
2
3
Torsions-Impulswandler
Messzyklus
1
Ein Stromimpuls erzeugt ein Magnetfeld
Die Interaktion mit dem Magnetfeld des
2
Positionsmagneten generiert einen Torsionsimpuls
3
Der Torsionsimpuls breitet sich aus
4 Der Wandler erfasst die akustische Welle
5 Die Position wird anhand der Laufzeit ermittelt
Abb. 2: Laufzeit-basiertes magnetostriktives Positionsmessprinzip
Modularer Aufbau der Mechanik und Elektronik
• Das Sensorprofil oder der Sensorstab schützen den innenliegenden
Wellenleiter.
• Das Sensorelektronikgehäuse, ein stabiles Aluminiumgehäuse,
enthält die komplette elektronische Schnittstelle mit aktiver Signal-
aufbereitung.
• Der externe Positionsmagnet ist ein Dauermagnet. Befestigt am
bewegten Maschinenteil, fährt er über den Sensorstab oder das
Sensorprofil und löst durch die Sensorstabwand die Messung aus.
• Der Sensor kann direkt an eine Steuerung angeschlossen werden.
Seine Elektronik erzeugt einen streng positions-proportionalen
Signalausgang zwischen der Start- und Endposition.
I 8 I
Magnetostriktives Messelement
(Wellenleiter)
1
4
5