Ultraschall-Sensoren

Die Ultraschallsensoren von ISSR, die auf piezoelektrischer Wandlertechnologie basieren, nutzen fortschrittliche akustische Prinzipien zur genauen Messung von Objekten und Entfernungen mit einer starken Hintergrundunterdrückung, die die Zuverlässigkeit in staubigen, nebligen oder anderweitig schwierigen Umgebungen gewährleistet. Sie eignen sich hervorragend für die Abstands- und Anwesenheitserkennung, die Hindernisvermeidung bei FTS (mit Unterstützung der Hinderniserkennung durch den Ultraschallsensor), die Näherungsschaltung, die Materialerkennung, die Erkennung von Doppelblättern, die Kantenführung und die Rollendurchmessersteuerung.

Für Flüssigkeitsstandanwendungen bieten wir spezielle Ultraschall-Füllstandssensoren zur Messung des Füllstands in Wassertanks und anderen Behältern. Diese Produkte sind für die berührungslose Füllstandsüberwachung konzipiert. Bei wasserbezogenen Füllstandanwendungen können Kunden einen Ultraschall-Wassersensor für die Überwachung von Tanks und Behältern oder einen Ultraschallsensor für Wasser für die Messung in offenen Kanälen und für Prozessfüllstände wählen.

Einige Sensoren nutzen die Energiedämpfung für die Erkennung von Einzel- und Doppelblättern, die Bahnkorrektur, die Kantenerkennung und die Materialkontrolle und gewährleisten so eine zuverlässige Leistung auch bei schwierigen oder mehrlagigen Materialien.

Zu den Ausgangsoptionen gehören digitale, analoge oder kombinierte Schnittstellen. Die vollständig integrierte Serie unterstützt das einfache “Einlernen” von Zielen und das flexible Umschalten zwischen den Ausgabemodi, um verschiedenen Anwendungsanforderungen gerecht zu werden.

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Ultraschall-Sensor-Serie


Ultraschall-Abstandssensoren

Abstandssensoren

Erkennung von Material- und Flüssigkeitsständen, AGV-Hindernisvermeidung, usw.

Ultraschall-Abstandssensoren

Energie-Sensoren

Einzel- und Doppelblatterkennung, Kantenerkennung und -korrektur, Objektmaterialerkennung usw.

Ultraschall-Abstandssensoren

Näherungsschalter

Erkennung der Anwesenheit von Objekten unterschiedlicher Farbe usw.

Ultraschall-Abstandssensoren


  • Auflösung im Millimeterbereich und kleine Blindzone für Flugzeitmessungen, stabil und zuverlässig bei kurzen bis mittellangen Entfernungen
  • Unbeeinflusst von Farbe, Material und Transparenz, geeignet für transparente Feststoffe, Flüssigkeiten, Pulver und andere komplexe Medien
  • Optionaler schmaler/breiter Strahl für die Messung über große Entfernungen und die Vermeidung von Hindernissen im Nahbereich; unterstützt die Synchronisierung mehrerer Geräte und die Immunität gegen Übersprechen
  • Temperaturkompensation und Hintergrundunterdrückung für stabile Leistung in Innen- und Außenbereichen
  • Vielfältige Ausgänge: 4-20 mA/0-10 V analog, PNP/NPN schaltend, IO-Link TTL232 digital
  • Hohe Schutz- und Verschmutzungsresistenz (typischerweise IP67/IP68), resistent gegen Staub, Wassernebel und Öl
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Ultraschall-Distanzsensoren messen berührungslos Entfernungen und Verschiebungen, indem sie die Laufzeit von Ultraschallechos messen. Sie sind unempfindlich gegenüber Farbe, Material, Oberflächenreflexion und Transparenz des Zielobjekts. Diese Sensoren eignen sich besonders für die Überwachung von Flüssigkeits- und Materialständen (einschließlich Flüssigkeitsoberflächen, Schlämmen, Pulvern und Granulaten), die Verwaltung von Lager- und Stapelhöhen, die Zugangskontrolle und die Kontrolle der Position von Schranken sowie die Vermeidung von Hindernissen, die Abbremsung und das Andocken von FTS/AMR.

Diese Unterkategorie umfasst verschiedene Modelle zur Messung von Flüssigkeits-/Materialfüllständen und zur Vermeidung von Hindernissen mit Messbereichen von ca. 0,5-6 m (mehrere Spezifikationen verfügbar). Die Sensoren verfügen über eine kleine Blindzone, eine Auflösung im Millimeterbereich und eine gute Wiederholbarkeit. Es sind sowohl schmale als auch breite Schallkeulen erhältlich, die sowohl für die Messung über große Entfernungen als auch für die Hindernisvermeidung über kurze Entfernungen geeignet sind und eine zuverlässige Hinderniserkennung mittels Ultraschall ermöglichen.

ISSR-Ultraschallsensoren verfügen über eine integrierte Temperaturkompensation und adaptive Verstärkung/Filterung und unterstützen Fenstererkennung, Hintergrundunterdrückung und Übersprechsicherheit. Der Ausgang bleibt auch dann stabil, wenn mehrere Geräte gleichzeitig im Nahbereich betrieben werden. Es steht eine Vielzahl von Schnittstellen zur Verfügung, darunter 4-20 mA / 0-10 V Analogausgänge, PNP/NPN-Schaltausgänge und digitale Ausgänge (wie TTL232) sowie eine Lernfunktion für den Erfassungsbereich.

Sie verfügen über ein kompaktes Gehäuse mit hoher Schutzart und Verschmutzungsresistenz (z. B. optional IP67/IP68). Bestimmte Modelle sind auch mit chemisch resistenten Oberflächen erhältlich und damit für den Einsatz im Freien und in korrosiven Umgebungen geeignet.

Insgesamt bietet diese Produktserie eine breite Anpassungsfähigkeit, die es den Anwendern ermöglicht, schnell stabile und rückführbare Lösungen für Abstands- und Füllstandsmessungen unter einer Vielzahl von Betriebsbedingungen zu entwickeln.

Ultraschallenergie-Sensoren


  • Identifizierung auf der Grundlage von Änderungen der übertragenen/reflektierten akustischen Energie; unempfindlich gegenüber gedruckten Farben, Mustern und transparenten Materialien
  • Unterstützt Einweg-/Reflexionsstrukturen; detektiert zuverlässig kleinste Dickenunterschiede und Schichtvariationen (Doppelbögen)
  • Die Kantenerkennung/-korrektur verwendet einen reaktionsschnellen und adaptiven Schwellenwertalgorithmus, der für Hochgeschwindigkeitsanwendungen von Rolle zu Rolle geeignet ist.
  • Die Materialerkennung basiert auf Absorptions-/Reflexionsspektren, die sich zur Unterscheidung von Medien wie Metallen, Holz, Papier und Stoffen eignen
  • Temperaturdriftkompensation und Stabilitätsanzeige
  • Kompakte Sonde, Ausrichtungshilfe und Anti-Fouling-Design für einfache Installation und Wartung
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Ultraschallenergiesensoren identifizieren zuverlässig Materialschichten, Kantenpositionen und Materialtypen, indem sie Veränderungen in der akustischen Energietransmission und -abschwächung überwachen (anstatt sich auf den optischen Kontrast zu verlassen). Sie sind unbeeinflusst von gedruckten Farben, Mustern, Glanz und Transparenz.
Sie werden häufig in Druck- und Verpackungsproduktionslinien, zum Schutz von Metall-/Papierzuführungen und bei der Rolle-zu-Rolle-Verarbeitung eingesetzt und unterstützen durch ihre schnelle Reaktion den Hochgeschwindigkeits-Rolle-zu-Rolle-Transport und eine konsistente Qualitätskontrolle. Zu dieser Unterkategorie gehören: Doppelblatterkennungssensoren (zur Verhinderung der gleichzeitigen Zuführung von zwei Papierbögen), Kantenerkennungs-/Korrektursensoren für die Rollenführung und die Kontrolle von Ausrichtungsfehlern sowie Materialerkennungssensoren zur Unterscheidung oder Bestätigung von Medien wie Filmen, Papier, Folien, Vliesstoffen und Verbundstoffen.
Viele Modelle unterstützen ein einfaches Lern-Setup, automatische Temperatur-/Driftkompensation, nahtlose Integration mit SPS und rückführbare Prozessüberwachung. Kompakte Einweg- oder Reflexionslichtschranken, Ausrichthilfen und robuste Gehäuse vereinfachen die Nachrüstung von Maschinen und den langfristigen, wartungsfreundlichen Betrieb weiter.

Ultraschall-Näherungsschalter


  • Berührungslose Anwesenheits-/Positionserkennung, PNP/NPN-Schaltausgang, schnelle Reaktion
  • Einstellbarer Schaltpunkt oder Fenster, starke Hintergrundausblendung, stabile Auslösung auch bei kleinen Objekten
  • Unbeeinflusst von Zielfarbe, Oberflächenbeschaffenheit und Transparenz; geeignet für Glas, Folien, Flaschen und Kartons
  • Anti-Crosstalk-Design unterstützt mehrere Geräte im Nahbereich; einfache Teach-in-Einstellung
  • Kompakte Struktur, universelle Installation, hohe Schutzart, geeignet für raue Umgebungen
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Ultraschall-Näherungsschalter Sensor bieten eine berührungslose Anwesenheits- und Positionserkennung, die in verschiedenen Zielen und Umgebungen stabil bleibt. Sie eignen sich hervorragend für Anwendungen wie das Zählen von Teilen auf Förderbändern, die Positionsbestätigung an Montagestationen, die Anzeige von niedrigem/vollem Lagerbestand in Behältern und Trichtern sowie die Rückmeldung des offenen/geschlossenen Zustands von Türen oder Ablenkungen. Da sie auf akustischer Reflexion und nicht auf optischem Kontrast beruhen, sind sie weitgehend unempfindlich gegenüber Zielmaterialien, Farben, Oberflächenbeschaffenheit oder Transparenz und übertreffen im Allgemeinen herkömmliche fotoelektrische Sensoren auf Glas, dünnen Schichten, polierten Metallen und anderen komplexen Oberflächen. Als Unterkategorie, die speziell für die Anwesenheitserkennung entwickelt wurde, bieten diese Geräte einen einstellbaren Lernbereich für den Erfassungsbereich, der eine schnelle, anwendungsspezifische Einrichtung ermöglicht und damit die Anpassungsfähigkeit im Feld und die Zuverlässigkeit der Produktionslinie verbessert.

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I. Introduction Ultrasonic Sensors are widely used in industrial automation for distance measurement, level detection, material recognition, and obstacle avoidance. Although they all rely on the same fundamental principle—using high frequency sound waves to detect objects—their designs vary greatly depending on application requirements. From a selection point of view, the challenge is not simply:“Which ultrasonic…

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Was macht ein Ultraschallwandler?

Ultraschallwandler sind die Kernkomponenten, die Ultraschallmessungen und -detektionen ermöglichen. Durch elektroakustische Umwandlung stellen sie die Verbindung zwischen elektrischen Signalen und Ultraschallwellen in einem Medium her. Entsprechend ihrer Struktur und ihrem Funktionsprinzip lassen sie sich in verschiedene Typen unterteilen, z. B. in piezoelektrische, elektromagnetische und elektrostatische. Unter ihnen dominieren piezoelektrische Wandler die industrielle und...

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Häufig gestellte Fragen


Was ist ein Ultraschallsensor?

Ein Ultraschallsensor ist ein intelligenter Sensor, der hochfrequente Schallwellen (in der Regel über 20 kHz) zur berührungslosen Erkennung und Entfernungsmessung verwendet. Er wandelt elektrische Signale über einen internen piezoelektrischen Wandler in Schallimpulse um und empfängt die reflektierten Echosignale, wobei er die Entfernung zum Ziel auf der Grundlage der Laufzeit (ToF) der Schallwellen genau berechnet. Mit diesem Prinzip können Ultraschallsensoren stabile und zuverlässige Messungen in Luft, Flüssigkeiten und sogar in einigen festen Medien durchführen.

Im Vergleich zu Sensortechnologien wie Laser, Infrarot, Bildverarbeitung und Mikrowellen haben Ultraschallsensoren einzigartige Vorteile in Bezug auf die Anpassungsfähigkeit an die Umgebung und die Vielseitigkeit. Sie sind nicht auf Licht angewiesen und daher unabhängig von der Farbe, dem Reflexionsvermögen oder der Transparenz der Oberfläche des Zielobjekts;
Selbst in komplexen Umgebungen wie starkem Licht, Dunkelheit, Rauch, Staub und hoher Luftfeuchtigkeit behalten sie eine gute Messgenauigkeit.
Im Vergleich zu Lasersensoren sind sie kostengünstiger, einfacher aufgebaut und leichter zu warten; im Vergleich zu Infrarotsensoren sind sie stabiler und haben eine größere Reichweite; im Vergleich zu Bildverarbeitungssystemen benötigen sie keine Bildverarbeitungsalgorithmen, haben eine stärkere Anti-Interferenz-Fähigkeit und eine schnellere Reaktionsgeschwindigkeit; und im Vergleich zum Mikrowellenradar bieten Ultraschallsensoren eine höhere Auflösung und einen geringeren Energieverbrauch bei der Erfassung von kurzen bis mittleren Entfernungen.

Aus diesem Grund finden Ultraschallsensoren breite Anwendung in der Industrieautomation, bei der Messung und Steuerung von Flüssigkeits- und Materialständen, bei der Hindernisvermeidung durch Roboter, im intelligenten Transportwesen und in intelligenten Häusern, wo sie eine kosteneffiziente Messlösung darstellen, die Genauigkeit, Stabilität und Wirtschaftlichkeit in Einklang bringt.

Wie funktioniert der Ultraschallsensor?

Ultraschallsensoren messen die Entfernung, indem sie hochfrequente Schallwellen (in der Regel über 20 kHz) aussenden und die Zeit messen, die die Schallwellen benötigen, um von einem Objekt zurückgeworfen zu werden. Ein interner piezoelektrischer Wandler wandelt ein elektrisches Signal in Ultraschallimpulse um, die dann beim Empfang des reflektierten Echos wieder in elektrische Signale umgewandelt werden. Durch die Berechnung der Laufzeit (ToF, die Zeitdifferenz zwischen Senden und Empfangen) kann die Entfernung zwischen dem Sensor und dem Zielobjekt genau berechnet werden.

Da Ultraschallsensoren mit Schallwellen und nicht mit Lichtwellen arbeiten, sind sie von der Farbe des Objekts, dem Oberflächenmaterial oder den Lichtverhältnissen unbeeinflusst. Sie bieten selbst in staubigen, dunklen, feuchten oder komplex beleuchteten Umgebungen eine stabile und zuverlässige Messleistung.

Was macht der Ultraschallsensor?

Ultraschallsensoren können in verschiedenen Szenarien eingesetzt werden, die eine berührungslose Entfernungsmessung und Erkennung erfordern. Typische Anwendungen sind:

- Entfernungsmessung: Präzise Entfernungsmessung von Zielobjekten;
- Flüssigkeits-/Materialstandserfassung: Für die Höhenüberwachung und -kontrolle von Flüssigkeiten, Pulvern oder Feststoffen in Tanks, Silos oder Rohrleitungen;
- Hindernisvermeidung und Kollisionsvermeidung: Angewandt auf automatische Hindernisvermeidungsfunktionen in intelligenten Systemen wie Robotern, AGVs, Wagen und unbemannten Geräten;
- Objekt-Erkennung: Erkennung des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins von Objekten auf Produktionslinien oder Förderbändern;
- Doppelbogen-Erkennung: Erkennung von Doppelbögen oder überlappenden Bögen in Druck-, Verpackungs- und Etikettierprozessen;
- Kantendetektion und -korrektur: Für die Überwachung und Korrektur der Kantenposition von Endlosmaterialien wie Rollen, Folien und Papier;
- Rollendurchmesser-Kontrolle: Echtzeit-Erkennung von Änderungen des Rollendurchmessers bei Prozessen wie Auf-, Ab- und Umwickeln, um eine konstante Zugkraftregelung zu erreichen;
- Materialdetektion: Unterscheidung der Oberflächeneigenschaften verschiedener Materialien, z. B. Unterschiede in Härte, Schallabsorption oder Reflexionsvermögen.

Aufgrund ihrer Unempfindlichkeit gegenüber Umgebungslicht, Staub und Oberflächenfarbe bieten Ultraschallsensoren stabile und zuverlässige Leistungsvorteile in Bereichen wie Industrieautomation, Logistikinspektion, intelligente Geräte, Verpackung und Druck sowie Sicherheitssysteme.