Лазерные датчики смещения Autonics BD
Лазерные датчики смещения серии BD – оптические устройства триангуляционного типа для измерений небольших перемещений объектов с высокой точностью до 1 мкм.
Применение оптических лазерных датчиков этой серии позволяет определять целый ряд геометрических параметров предметов: толщину, ширину, разность уровней, кривизну поверхности, гладкость. Высокая точность и стабильность результатов не зависят от материала и цвета поверхности контролируемого объекта.
Особенности лазерных датчиков смещения серии BD
Для удобного монтажа и обслуживания датчики представлены в виде двух частей – сенсорная лазерная головка и усилитель, предназначенный для формирования выходного сигнала нужного формата и настройки параметров режима измерений. Взаимодействие с внешними устройствами, например ПК, может осуществляться посредством интерфейсов RS-232 или RS-485, по выбору пользователя. Специализированное ПО “atDisplacement” позволяет устанавливать параметры и осуществлять контроль показаний датчиков в режиме реального времени.
Собственно лазерный датчик смещения серии BD состоит из двух соединяемых специальным кабелем частей – лазерной головки и усилителя. Сенсорная лазерная головка трех типоразмеров располагается в непосредственной технологической зоне производственного комплекса и поэтому имеет высокий класс защиты – IP67. Электронный усилитель располагается в зоне с более щадящими условиями, имеет класс защиты IP40 и осуществляет функции преобразования сигнала головки в нужный формат, фильтрования сигнала и осуществления математических операций с ним. Установка параметров режима и отображение результатов измерений осуществляется с помощью собственного дисплея и органов управления на панели усилителя.
При комплексном использовании нескольких датчиков смещения серии BD с усилителями можно объединить до 8 усилителей в единый конструктивный блок посредством боковых коннекторов и с установкой на DIN-рейку. Приоритетность при этом устанавливается автоматически.
Для связи датчиков смещения Autonics BD с внешними устройствами используется специальный коммуникационный конвертор BD-CRS.
При использовании ПК пользователь может применить специализированное ПО “atDisplacement”, имеющее развитый графический интерфейс и позволяющее решать следующие задачи:
- Проверка информации о продукте;
- Мониторинг результатов измерений в режиме реального времени, также и в графической форме;
- Проверка и установка параметров подключенных усилителей;
- Загрузка и сохранение групп параметров датчиковых систем.
Модельный ряд лазерных датчиков серии BD
Модель | Разрешение٭ |
Рекомен- |
Линейность٭٭ | Температурный дрейф٭٭٭ |
Диаметр пятна засветки | Выход |
BD-030 | 1 мкм | 30 мм | 0,1% F.S. (25…35 мм) |
0,05% F.S./°C | Ближняя граница диапазона – 25 мм: 290х790 мм Средняя граница диапазона – 30 мм: 240х660 мм Дальняя граница диапазона – 35 мм: 190х450 мм |
<300 мкВт |
BD-065 | 2 мкм | 65 мм | 0,1% F.S. (25…35 мм) |
0,06% F.S./°C | Ближняя граница диапазона – 55 мм: 360х1590 мм Средняя граница диапазона – 65 мм: 290х1180 мм Дальняя граница диапазона – 75 мм: 210х830 мм |
<1 мВт |
BD-100 | 4 мкм | 100 мм | 0,15% F.S. (80…120 мм) |
0,06% F.S./°C | Ближняя граница диапазона – 80 мм: 480х1870 мм Средняя граница диапазона – 100 мм: 410х1330 мм Дальняя граница диапазона – 120 мм: 330х950 мм |
<1 мВт |
٭ Измерение производилось на листе белой матовой бумаги (рекомендуемая температура 25°С, рекомендуемая дистанция, рекомендуемое время – 1 мс, усреднение на 128 замерах);
٭٭ Значения обозначают ошибку по отношению к идеальной прямой линии (в скобках – диапазон измерений);
٭٭٭ Значения, измеренные при монтаже головки на алюминиевом кронштейне и с использованием листа белой неглянцевой бумаги.
Принцип работы датчиков смещения BD
Расстояние до контролируемого объекта определяется оптическим лазерным датчиком по триангуляционному принципу. Луч лазерной головки направлен на поверхность контролируемого объекта и за счет рассеяния лучей образует на ней некоторое световое пятно. Изображение пятна засветки фокусируется приемной оптической системой датчика на линейную матрицу микрофотоэлементов. При смещении объекта вдоль оси лазерного луча сфокусированное пятно перемещается по линейке фотоэлементов, засвечивая различные из них. Электронная схема обработки сигналов фотоэлементов превращает сигналы засвеченных элементов в сигнал, пропорциональный смещению контролируемого объекта, в соответствующем формате.
Применение лазерных датчиков Autonics BD
Оптические лазерные датчики серии BD предназначены для измерения величины некоторого линейного размера или его отклонения от заданного значения. Области возможного применения таких датчиков:
- измерение размеров предметов или величин перемещения рабочих органов станков или механизмов в металлообработке;
- измерение размеров деталей при их изготовлении в машиностроении;
- определение качества обработки поверхностей деталей в машиностроении;
- при комплексном использовании датчиков в сборочном производстве – определение конфигурации и идентификация деталей – на машиностроительных и приборостроительных предприятиях.
Датчики смещения Autonics BD можно использовать для
- измерения разности высоты деталей в блоке цилиндров;
- измерения толщины стальных плит;
- измерения разности уровней установки различных автомобильных деталей;
- измерения гладкости автомобильных деталей, например колес.
Технические характеристики датчиков смещения BD
- Питание: используется источник питания усилительного модуля BD-A1
- Источник света: красный п/п лазер, длина волны 660 нм
- Метод измерения: диффузное отражение
- Индикация: включение питания – красный LED; включение лазера – зеленый LED; индикатор границы диапазона – зеленый LED
- Подключение: штатный разъём
- Класс защиты: IP67 (IEC стандарты, за исключением соединительного кабеля)
- Материалы: корпус – поликарбонат, чувствительная часть – стекло, кабель – поливинилхлорид
- Сопротивление изоляции: ≥20 МОм (при 500 В DC по мегомметру)
- Шумозащищенность: прямоугольный импульс шума от симулятора (ширина 1 мкс) ±500 В
- Диэлектрическая прочность: 1000 В AC 50/60 Гц в течение 1 минуты
- Вибростойкость: амплитуда 1,5 мм при частоте 10…50 Гц (1 минута) в каждом направлении XYZ в течение 2 часов
- Ударная нагрузка: 300 м/с2 (около 30 g) в каждом направлении XYZ по 3 раза
- Рабочая температура: -10°С…+50°С (при хранении -15°С…+60°С)
- Влажность: до 85% RH без замерзания и конденсации
- Внешнее освещение: лампа накаливания, ≤10000 лк
Совместимость: усилители серии BD-A1.
Аксессуары: ферритовый сердечник, монтажный кронштейн, болт, гайка.
Габаритные размеры
Дополнительное оборудование к лазерным датчикам Autonics BD
Для корректной работы лазерных датчиков смещения серии BD необходимо использовать дополнительное оборудование.
Электронные усилители BD-A1
Для обработки измерений с лазерной головки, настройки режима работы и формирования выходного сигнала используется усилительный модуль BD-A1.
Технические характеристики электронных усилителей BD-A1
Электропитание | 10…30В DC ±10% (при подключении конвертера BD-C необходимо 12…30 В DC) |
Потребляемая мощность | Максимум 2800 мВт (30 В DC) |
Вход управляющих сигналов | Без напряжения. Только при подключении к внешнему источнику управляющих сигналов |
Сигнальный выход (HIGH/GO/LOW) | NPN/PNP выход с открытым коллектором. Предельный ток нагрузки 100 мА |
Выход аварийного сигнала | NPN/PNP выход с открытым коллектором. Предельный ток нагрузки 100 мА |
Аналоговый выход٭ | Напряжение: -5…+5 В, 0…5 В, 1…5 В (сопротивление нагрузки 100 Ом, ± 0,05% F.S. при 10 В) Ток: 4…20 мА (максимальное сопротивление нагрузки 350 Ом, ± 0,2% F.S. при 16 мА) |
Остаточное напряжение | NPN: не более 1,5 В; PNP: не более 2,5 В |
Защитные цепи | Защита от изменения полярности напряжения питания. Защита от перегрузки по цепи тока нагрузки (защита от к.з.) |
Время отклика, мс | 0,33; 0,5; 1,0; 2,0; 5,0 (5 ступеней настройки) |
Минимальная единица отображения | 1 мкм |
Метод отображения | Двойной 6-цифровой дисплей, 11-сегментные светодиоды |
Диапазон отображения٭٭ | ±99,999…±99 мм (4 ступени настройки) |
Период отображения | Около 100 мс |
Класс защиты | IP40 (IEC стандарт) |
Материалы | Корпус: поликарбонат, крышка: поликарбонат, кабель: поливинилхлорид (ПВХ) |
Подключение | Штатный разъём |
Совместимость | Лазерная сенсорная головка серии BD-030/065/100 |
Аксессуары | Монтажный кронштейн, боковой коннектор |
Сопротивление изоляции | ≥20 МОм (при 500 В DC по мегомметру) |
Шумозащищенность | Прямоугольный импульс шума от симулятора (ширина 1 мкс) ±500 В |
Диэлектрическая прочность | 1000 В AC 50/60 Гц в течение 1 минуты |
Вибростойкость | Амплитуда 1,5 мм при частоте 10…50 Гц (1 минута) в каждом направлении XYZ в течение 2 часов |
Ударная нагрузка | 300 м/с2 (около 30 g) в каждом направлении XYZ по 3 раза |
Температура внешней среды | При эксплуатации: -10°С…+50°С; при хранении: -15°С…+60°С |
Влажность | При эксплуатации и хранении: до 85% RH без замерзания и конденсации |
٭ Возможно после установки параметров;
٭٭ Устанавливается после подключения сенсорной лазерной головки.
Габаритные размеры BD-A1
Коммуникационный конвертер BD-CRS
Для связи лазерных датчиков смещения серии BD с внешними устройствами используется специальный коммуникационный конвертер BD-CRS, позволяющий взаимодействовать с внешним устройством посредством интерфейсов RS-232 или RS-485. Конвертор подключается к блоку усилителей (или одному усилителю) через боковой коннектор. Установка скорости передачи данных осуществляется внешними переключателями.
Технические характеристики конвертеров BD-CRS
Питание | Используется питание от усилительного модуля BD-A1 |
Потребляемая мощность | Макс. 2,3 Вт |
Коммуникационный интерфейс | RS-232C, RS-485 |
Скорость передачи данных | 9600, 19200, 38400, 115200 bps (по умолчанию) |
Индикация | 4 светодиода – индикатора состояния |
Функции | Мониторинг в реальном времени. Выполнение всех действий BD-серии и установка параметров от внешнего устройства (Master) |
Класс защиты | IP40 (IEC стандарт) |
Материал корпуса | Поликарбонат |
Аксессуары | Боковой коннектор, коннектор для RS-485 |
Опции | Коммуникационные конвертеры SCM-381, SCM-US481, SCM-WF48 |
Вибростойкость | Амплитуда 1,5 мм при частоте 10…50 Гц (1 минута) в каждом направлении XYZ в течение 2 часов |
Ударная нагрузка | 300 м/с2 (около 30 g) в каждом направлении XYZ по 3 раза |
Температура внешней среды | При эксплуатации: -10°С…+50°С; при хранении: -15°С…+60°С |
Влажность | При эксплуатации и хранении: до 85% RH без замерзания и конденсации |
Габаритные размеры BD-CRS
Возможные ограничения
- При размещении элементов системы исключить взаимное оптическое влияние лазерных и фотосенсоров разных датчиков. Для предотвращения влияния посторонней засветки использовать конструктивные шторки и щелевые маски;
- Необходимое ограничение по условиям внешней среды – соответствие требованиям технических характеристик по температуре и влажности;
- Наличие пыли на чувствительной части датчика может привести к некорректным срабатываниям устройства.
Документация
Документация к датчикам смещения Autonics BD и опций к ним:
В данный момент нет активных товаров