Zusammenfassung
Die kontinuierliche Weiterentwicklung induktiver Näherungsschalter erweitert zunehmend deren Anwendungsbereiche. Gleichzeitig erlauben der stetige Fortschritt der Mikroelektronik und die höhere Integration von Rechen- und Speicherelementen in Mikrokontrollern komplexere Datenverarbeitung in kompakten Sensorsystemen. In diesem Beitrag wird ein neues Messverfahren vorgeschlagen, das zusätzlich zur eigentlichen Funktion der Präsenzerkennung bzw. Abstandsmessung die Unterscheidung verschiedener Target-Materialien ermöglicht. Das Prinzip dieses Verfahrens wird zunächst vorgestellt und mithilfe eines automatisierten Messaufbaus demonstriert. Im Anschluss werden der Einfluss des Materials, der Einbauumgebung und unterschiedlicher Targets dargestellt und diskutiert. Hierfür werden verschieden geformte Targets und verschiedene Targetgrößen der bereits vorgestellten Materialien eingesetzt. Es werden Potentiale dieses Verfahrens in Bezug auf die Unterscheidbarkeit der Targetmaterialien, der Einbauumgebung und Targetform diskutiert und die weitere Übertragbarkeit des Verfahrens bewertet. Abschließend wird die industrielle Verwertbarkeit beurteilt.
Abstract
The continuous development of inductive proximity switches is increasingly expanding their fields of application. At the same time, the steady progress of microelectronics and the higher integration of processing and memory elements in microcontrollers allow increasingly complex data processing in compact sensor systems. In this paper, a new measurement method is presented which enables the differentiation of various target materials in addition to the actual function of object recognition or distance measurement. The principle of this method is first introduced and demonstrated with an automated measurement set-up. Subsequently, the influence of the material of the mounting surroundings on the raw data and the influence of different targets are presented and discussed. For this purpose, differently shaped targets and different target sizes of the already presented materials are used. The potentials of this method are discussed with regard to the distinguishability of the target materials, the installation environment and target shape, and the further transferability of the method is evaluated. Finally, the industrial applicability is assessed.
Über die Autoren
Dr.-Ing. Robert Schulze ist Senioringenieur für Sensor Technologie bei der Turck Beierfeld GmbH. Hauptarbeitsgebiete: Sensor- und Systementwurf für Prozessmesstechnik, Vorausberechnung und Charakterisierung von Sensorsystemen.
Dipl.-Ing. (BA) Michael Bauer-Wesely ist Leiter der Produktentwicklung bei der TURCK Beierfeld GmbH. Hauptarbeitsgebiete: Positions- und Prozesssensorik, Signalverarbeitung und Interfacetechnik, Produktdesign.
Dipl.-Ing. Frank Wendler ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Mess- und Sensortechnik der Technischen Universität Chemnitz. Hauptarbeitsgebiete: Charakterisierung elektrochemischer Materialien, modellbasierte Auswertung von Sensorsystemen und Messeinrichtungen.
Prof. Dr.-Ing. Olfa Kanoun ist Inhaberin des Lehrstuhls für Mess- und Sensortechnik an der Technischen Universität Chemnitz. Hauptarbeitsgebiete: Sensoren, Messsysteme und Messmethoden, Impedanzspektroskopie, energiebewusste drahtlose Sensoren, Energy Harvesting und flexible Sensoren auf der Basis von Nanomaterialien.
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