Abstandssensoren messen Abstand, Distanz, Weg und Position

verschiedene Abstandssensoren in der Übersicht

Abstandssensoren messen den Abstand zwischen dem Sensor und einem Objekt. Mit den Abstandssensoren können Größen wie Abstand, Distanz, Weg und Position gemessen werden. Die Änderung des Abstands wird vom Sensor bzw- vom Sensor-Controller in ein elektrisches Signal umgewandelt. Das Abstandssignal wird über verschiedene Schnittstellen an ein Steuergerät ausgegeben.

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Was ist ein Abstandssensor?

Abstandssensoren werden unterschiedlich bezeichnet – z.B. als Positionssensor, Wegsensor, Wegaufnehmer oder Distanzsensor. Trotz unterschiedlicher Bezeichnungen messen diese Sensoren immer den Abstand zwischen Sensor und Messobjekt, der sich dabei auch ändern kann. Je schneller die Abstandsänderung ist, desto schneller muss auch der Sensoren die Messwerte aufnehmen und verarbeiten. Sensoren von Micro-Epsilon sind in zahlreichen Messbereichen verfügbar und erfassen Abstandsänderungen im Bereich von wenigen Millimetern bis hin zu mehreren hundert Metern. Neben der hohen Messgeschwindigkeit überzeugen die Micro-Epsilon Sensoren durch hohe Präzision und Messgenauigkeit. 

Darüber hinaus werden berührungslose und berührende Abstandssensoren unterschieden.

Übersicht berührungslose Abstandssensoren

Berührungslose Abstandssensoren

Berührungslose Abstandssensoren messen ohne physischen Kontakt zwischen Sensor und Messobjekt. Zu den berührungslosen Sensoren zählen die Laser-Sensoren, konfokal-chromatischen Sensoren, Laser-Laufzeit-Sensoren, Interferometer, kapazitive Abstandssensoren sowie die Wirbelstrom-Sensoren. Während optische Sensoren und Interferometer Laser- bzw. Weißlicht nutzen, werten kapazitive Sensoren die sich ändernde Kapazität aus und induktive Sensoren elektromagnetische Felder. Zur Gruppe der berührungslosen Messtechnik zählen auch Ultraschall-Sensoren, die jedoch in Auflösung und Messgeschwindigkeit begrenzt sind. Hier überzeugen die Sensoren von Micro-Epsilon und ermöglichen hohe Messraten bei gleichzeitig hoher Genauigkeit. 

Vorteile der berührungslosen Abstandssensoren

  • Kein physischer Verschleiß
  • Ideal für Automatisierung, Fertigungsüberwachung und Prüfstand
  • Geeignet für schnelle Messungen
  • Unempfindlich auch bei Magnetfeldern (kapazitive Sensoren)
  • Bis zu nanometergenaue Auflösung
  • Berührungslose Messung auf nahezu allen Materialien
  • Eingeschränkter Messbereich

Berührende Abstandsssensoren und taktile Sensoren

Berührende Abstandssensoren oder auch taktile Sensoren sind mit dem Messobjekt verbunden bzw. tasten das Objekt zur Messung ab. Zu den berührenden Sensoren zählen induktive Sensoren, LVDT Taster, magneto-induktive Wegsensoren und Seilzug-Sensoren. 

Vorteile der berührenden Abstandssensoren

  • Ideal zur Messung in schwierigen Umgebungen
  • Konzipiert zur Integration in Maschinen und Anlagen
  • Umfangreiches Produktportfolio mit Messbereichen von 1 mm bis 50 m
  • Hohe Genauigkeit
  • Zuverlässig und langzeitstabil
  • Eingeschränkte Messrate

Zuverlässige Messergebnisse

Abstandssensoren von Micro-Epsilon stehen für höchste Stabilität und Genauigkeit. Je nach Ausführung werden die Sensoren zur Messung von kleinen und großen Abständen eingesetzt. Sie kommen immer dort zum Einsatz, wo eine geometrische Größe wie Breite oder Höhe ermittelt werden muss. Hohe Anforderungen an die Genauigkeit sind für die Sensoren kein Hindernis: sie zeichnen sich vor allem durch ihre hohe Präzision auch bei dynamischen Messraten aus.

Optische Abstandssensoren: Laser-Abstandssensoren und konfokal-chromatische Wegsensoren

Optische Abstandssensoren sind weit verbreitet und werden in zahlreichen Messaufgaben eingesetzt. Micro-Epsilon bietet Laser-Sensoren, Laufzeit-Sensoren, Interferometer und konfokal-chromatische Sensoren mit zahlreichen Messbereichen. Damit sind sie zur Messung kleiner Abstände und auch zur Messung großer Distanzen einsetzbar.

Die optoNCDT Sensoren sind ideal dafür geeignet, mittels Laser den Abstand auf den unterschiedlichsten Objekten und Oberflächen zu messen. Das ist insbesondere bei größeren Distanzen vorteilhaft. Laser-Abstandssensoren von Micro-Epsilon sind sehr kompakt und verfügen über einen integrierten Controller. Je nach Modell ist ein anderer Detektor integriert, der die Abstandsänderung des Messobjekts erfasst. Die Sensoren werden in zahlreichen Branchen für industrielle Messaufgaben und zur Qualitätssicherung eingesetzt. 

Die optischen Sensoren von Micro-Epsilon setzen neue Maßstäbe beim Bedienkomfort und in der Präzision. Sie werden beispielsweise am Roboter zur Positionsmessung von Karosserien eingesetzt. Darüber hinaus tragen die optischen Sensoren zur Prozessoptimierung bei, indem sie die Abstandsregelung in Industriedruckern übernehmen und Verfahrenswege überwachen. 

Die konfokal-chromatischen Sensoren ermöglichen es, den Abstand auf diffus reflektierende und direkt reflektierende Objekte zuverlässig zu messen. Darüber hinaus können die Sensoren zur Dickenmessung von transparenten Objekten eingesetzt werden. Sie werden beispielsweise zur industriellen Qualitätssicherung in der Glasproduktion eingesetzt.

Die neue Generation der Laser-Abstandssensoren

Umfangreicher Kundenservice

Wir unterstützen Sie, den passenden Sensor für Ihre Abstandsmessung zu finden. Unsere langjährige Erfahrung sowie unsere Branchen-Expertise ermöglichen es, für jeden Kunden die richtige Lösung aus dem Micro-Epsilon Messtechnik-Portfolio zu finden. Informieren Sie sich auf unseren Branchen-Seiten und nutzen Sie die Konfiguratoren zur Auswahl der jeweiligen Modelle. Neben den Messverfahren finden Sie nützliche Informationen bezüglich Abmessungen, Messbereichen und der Genauigkeit. Oder kontaktieren Sie unsere Beratungsingenieure. Sollte für Sie kein passendes Modell in unserer Produktauswahl zu finden sein, passen wir auch Abstandssensoren nach Kundenanforderungen an.

Häufig gestellte Fragen

Berührende Abstandssensoren sind mit dem Messobjekt verbunden bzw. tasten dieses mechanisch ab. Beispielsweise nutzen induktive und LVDT Sensoren einen Stößel, der die Abstandsänderung des Messobjekts aufnimmt. Seilzugsensoren sind beispielsweise über ein Seil mit dem Messobjekt verbunden. Für schnelle und genaue Abstandsmessungen werden üblicherweise berührungslose Abstandssensoren eingesetzt. Diese nutzen elektromagnetische Felder oder Laser bzw. Weißlicht, um das Messobjekt zu erfassen. Berührungslose Sensoren sind vergleichsweise präziser und leistungsfähiger als berührende Messverfahren.

Näherungsschalter (oft auch als Näherungssensoren bezeichnet) und Abstandsensoren beruhen auf verschiedenen physikalischen Effekten wie Ultraschall, magnetisch, kapazitiv, induktiv und optisch. Näherungsschalter geben ein Schaltsignal aus, nachdem das Messobjekt einen definierten Schwellenwert erreicht hat. Abstandssensoren geben ein Signal aus, das proportional zum erfassten Abstand ist. Näherungssensoren sind üblicherweise einfach aufgebaut, haben aber Einschränkungen, wenn es um Flexibilität und Leistungsfähigkeit geht. Hier geht der Trend zu Abstandssensoren, die eine hohe Genauigkeit und Messrate aufweisen. Darüber hinaus kann das Abstandssignal genutzt werden, um beliebige Schaltpunkte zu setzen. 

Abstandssensoren werden in zahlreichen Branchen und Einsatzgebieten eingesetzt. Neben Fahrzeugen, Schiffen, Flugzeugen und Zügen werden die Sensoren in Maschinen und Anlagen integriert. Dort überwachen die Sensoren Maschinenbewegungen und Verfahrwege oder prüfen Messgrößen wie Geometrie, Anwesenheit, Beschaffenheit und Oberfläche. Je nach Sensortyp stehen unterschiedliche Messbereiche zur Verfügung.

Ultraschallsensoren nutzen zur Messung Ultraschallwellen, während Laser-Abstandssensoren Laserlicht verwenden. Eine bekannte Form sind die sogenannten Einparksensoren im Auto, die den Fahrer vor Hindernissen beim Einparken warnen. Eine große Einschränkung von Ultraschall-Sensoren ist die Genauigkeit und die eingeschränkte Messrate, mit der keine schnellen Prozesse überwacht werden können. Sind Genauigkeit, Reproduzierbarkeit und hohe Messraten gefragt, empfiehlt sich der Einsatz von Lasersensoren, die in sämtlichen Industriebranchen erfolgreich genutzt werden.

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