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초음파 센서 지식(3부): 다양한 동작 방식

초음파 센서를 다양한 동작 방식으로 사용하여 최적의 감지 결과를 보입니다.
초음파센서가 다양한 동작 방식으로 다양한 어플리케이션에서 최적의 감지효과를 보여줍니다. Pepperl+Fuchs가 유익한 설정 방식을 제공…

Pepperl+Fuchs의 초음파 센서음파 전송 시간 계산하는 방식으로 타겟까지의 거리를 측정합니다. 측정 된 거리 값다양한 방식으로 분석 및 표시 됩니다. 타겟 까지의 거리 값을 아날로그 값으로 전환하여 초음파 센서의 아날로그 출력(예를 들면, 0-10 V, 4-20 mA) 방식으로 표시되거나, 다이렉트로 제어기에 전송되어 IO-Link와 같은 특수한 인터페이스디지탈 값이 표시됩니다.

스위칭 출력 방식의 초음파 센서미리 셋팅된 출력 범위내에서 타겟이 감지되었을 때 출력 상태가 변화합니다. 이는 또한 NO 또는 NC 방식으로 측정 된 타겟을 구분할 수 있습니다.

스위칭 출력 방식의 센서는 아래 다양한 동작 방식 설정으로 센서 설치 및 파라미터 세팅을 최적화 할 수 있습니다.

직반 타입 센서


직반 타입 초음파 센서로 탱크 내부의 레벨 측정

직반 타입초음파 센서는 가장 널리 사용됩니다. 투광부와 수광부동일 하우징에 포장되고 타겟이 음파 반사판으로 사용됩니다.

특성

  • 오직 한개의 센서 헤드로 설치가 쉬움
  • 전경 및 배경 억제 기능 (윈도우 모드)
  • 타겟이 음파 반사, 얼라이먼트가 중요 함
  • 스위칭 주파수가 투수광 타입보다 낮음

반사판 타입 센서


반사판 타입의 초음파 센서로 컨베이어 위의 베벨면 타겟을 안정적으로 감지

반사판 타입의 센서는 항상 반사판이 필요하며 이러한 반사판은 음파 신호를 반사 합니다. 정렬된 메탈이나 플라스틱 판넬반사판으로 사용될 뿐만 아니라 벽, 컨베이어 벨트 또는 바닥 등 기존의 백그라운드도 반사판으로 사용될 수 있습니다. 초음파 센서와 참조물인 반사판사이에 타겟이 없을 경우 초음파 센서 수광부가 항상 일정한 음파를 반사 받습니다. 측정 타겟이 감지 범위내에 진입하면 음파 신호가 변화되면서 초음파 센서가 타겟이 존재함을 감지 합니다. 전반적으로 보면 스위칭 제동 시나리오는 아래의 3가지 입니다.

  1. 보다 작은 타겟이 참조물인 반사판 전면에 위치하여 센서로부터 감지 됩니다. 이러할 경우 초음파 센서 수광부는 반사판으로부터 추가의 음파 신호를 받습니다.
  2. 보다 큰 타겟이 참조물인 반사판을 완전히 가립니다. 이때 초음파 센서는 타겟으로부터 반사되는 음파 신호만 받습니다.
  3. 보다 큰 베벨면 타겟이 참조물인 반사판 전면에서 반사판을 가렸지만 타겟을 감지하지 못 합니다. 이때 초음파 센서는 타겟 및 반사판으로부터 아무런 음파 신호도 받지 못 합니다.

상기 3가지 제동 시나리오는 초음파 센서 출력단에서 신호를 출력합니다. 반사판 타입 초음파 센서음파-흡수 타겟의 안정적인 감지에 특히 추천 합니다. 이들 센서는 자동차 앞 유리처럼 매끄럽고 일정한 각도의 표면을 가진 확실한 감지면이 없는 타겟 감지에 적절합니다. 이러한 동작 방식은 불감대가 없습니다.

특성

  • 오직 한개의 센서 헤드로 설치가 쉬움
  • 감지가 어려운 타겟(음파 흡수체, 베벨면)을 안정적으로 감지
  • 참조물 또는 백그라운드를 고정식 반사판으로 사용하고, 타겟이 센서와 반사판사이의 빔 경로 차단
  • 스위칭 주파수가 투수광 타입보다 낮음

투수광 타입 센서


유리병 카운팅은 아주 높은 스위칭 주파수를 요구합니다. 투수광 타입의 초음파 센서는 이러한 시나리오에 적절한 솔루션을 제공합니다.

투수광 타입의 초음파 센서투광부와 수광부가 분리되어 두개의 하우징에 각각 포장되어 있습니다. 전기 분석회로 및 출력단이 수광부에 포장되어 있고, 초음파 센서의 투/수광부는 동일 수명면에서 마주 보이게 설치합니다. 타겟이 사운드 빔을 차단하면서 센서 스위칭 출력이 활성화 됩니다. 투/수광부 사이의 설치 간격 또는 / 및 서로 다른 타겟 사이즈에 따라서 수광부 감도를 설정(Teach-In, 포텐셔미터)이 가능합니다. 이러한 방식은 외부 간섭으로부터 센서를 잘 보호합니다. 이는 또한 감지거리를 두 배로 하여 보타 큰 감지 폭에 위치하는 타겟을 안정적으로 감지합니다. 투수광 모델송신 및 수신 모드 전환이 필요 없으므로 스위칭 주파수가 더욱 빠릅니다.

특성

  • 두 센서를 설치 및 결선 작업 진행
  • 보다 큰 감지 범위 – 투광부 및 수광부 사이의 간격이 크다
  • 감지가 어려운 타겟(음파 흡수체, 베벨면)을 안정적으로 감지
  • 아주 높은 스위칭 주파수, 확실한 반응 특성

사용 가능 자료: 초음파센서 테크놀러지 가이드