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초음파 센서 지식 (제 6부) – 초음파 센서 동기화

Pepperl+Fuchs 초음파 센서
Pepperl+Fuchs에서 다양한 종류의 초음파 센서를 제공하는데, 이들 다수가 동기화 결선이 추가 되었습니다.

초음파 센서를 설치 할 때, 항상 최소 이격 거리를 유지하는것이 불가능합니다. 잠재적인 센서 간섭 및 이격 거리를 최소화 하기 위하여, Pepperl+Fuchs에서 초음파 센서동기화 입력 단자를 제공합니다. 이러한 동기화 입력이 장착된 모델들은 내부/외부 동기화 또는 다중 모드에서 사용될 수 있습니다. 신호 전송 주기 동기화로 하여, 인접한 센서 사이에 간섭 없이 설치 거리를 줄일수 있습니다.

초음파 센서의 동기화 입력에 대한 설명

초음파 센서가 동기화 입력단을 연결하지 않은 상태에서 병렬 모드로 작동됩니다. 일정한 전위(L+/L-)를 인가하여 센서를 락 시킬수 있는 동시에, 또한 외부 트리거 신호로 센서를 다시 활성화시킬수 있습니다. 센서가 락 걸렸을 때 더이상 초음파 펄스를 발사하지 않습니다. 이러한 상태에서 출력 (아날로그 및 디지털 출력)도 락 걸립니다. 센서가 동기화 입력에 의하여 최소한 하나의 측정주기가 활성화되면 출력이 업데이트 됩니다. 이러한 특성은 외부 동기화 또는 다중 모드에 적용할 수 있습니다.

외부 동기화 모드에서, 모든 센서의 동기화 입력이 외부 시각 펄스 전원에 의하여 연결 및 제어 됩니다. (다중 모드에서 각각의 센서가 별도로 트리거 됩니다.)

필요하는 신호 레벨, 사이클 타임 및 연결할 수 있는 센서의 최대 수량은 각각의 데이타 시트에서 찾아볼 수 있습니다. 내부 동기화 모드에서, 모든 센서의 동기화 입력은 센서 자체에 의하여 연결 및 제어 되므로 별도의 외부 시각 펄스 전원이 필요 없습니다.


동기화 및 병렬 모드

병렬 모드에서 초음파 센서가 동시에 동작할 수 있습니다. 이는 모든 센서들이 동시에 초음파를 발사한 후, 감지 범위내의 물체에 의하여 반사되는 에코를 대기하고 있음을 의미합니다. 이렇게 하려면 반드시 모든 센서의 동기화 입력을 연결해야 합니다. 센서 종류 및 모델 또는 구성에 따라 동기화 모드가 자동(내부 동기화)으로 가동되거나 외부 트리거 신호(외부 동기화)가 요구됩니다.

어플리케이션:

여러개의 초음파 센서가 배열 방식으로 설치되어 보다 넓은 공간을 모니터링 합니다. 공간이 제한되어, 센서 사이의 이격을 최소화 할 수 있는 동기화 기능의 센서가 아주 유용합니다. 아래 표에 표시 된 이격 거리는 마주 설치되는 경우에도 준수해야 합니다.

장점:

  • 낮은 배선 비용, 각각의 센서에 활성화 입력 연결 가능
  • 빠른 반응 시간, 모든 센서가 지속적으로 동작 함

단점:

  • 물체를 특정 된 센서에 할당할 수 없음


다중 모드

다중 모드의 초음파 센서는 시차 간격으로 음파를 발사 할 수 있습니다. 이는 센서 사의이 상호 간섭을 예방하고, 인접한 센서 사이의 최소 거리를 유지할 필요가 없습니다. 하지만, 센서들이 순차적으로 활성화되는바, 멀티 플렉스 배열에 첨가 되는 센서가 많으면 많을수록 반응 시간이 증가합니다.

내부 다중 모드 및 외부 다중 모드가 구별됩니다. 내부 다중 모드를 사용할 때, 모든 센서의 동기화 입력이 반드시 연결되어야 합니다. 센서 종류, 모델 및 구성에 따라서 다중 모드가 자동으로 실행되거나 구성 도구를 사용하여 어드레스가 반드시 할당 되어야 합니다. 외부 다중 모드에서 외부 트리거 신호가 필요하며 시간 순서는 반드시 외부 컨트롤러로 조정해야 합니다.

어플리케이션:

센서가 장비 또는 기계의 한정된 설치 공간이나, 동일한 타입의 센서들이 바로 옆에 인접하거나, 또는 다양한 측정 업무에서 상호 간섭을 예방하기 위하여 사용 됩니다. 심지어 센서가 서로 마주 보이게 설치했을 경우에도 더이상 최소 이격 거리가 필요 없습니다.

장점:

  • 신뢰성 간섭 예방
  • 물체를 특정 된 센서에 할당할 수 있음

단점:

  • 외부 다중 모드 사용할 때 클록 발진기 등 추가 비용 발생
  • 센서가 순차적으로 동작하므로 동기화 모드보다 더욱 긴 반응 시간 소요

사용 가능 자료: 초음파센서 테크놀러지 가이드