FAQ zu den Lasersensoren zur Distanzmessung

Mit den Parametern "Distanzbereich nah" und "Distanzbereich fern" können bestimmte Bereiche des Arbeitsbereichs ausgeblendet werden. In diesen Bereichen werden keine Signale ausgewertet. Dadurch kann z. B. eine Glasscheibe, durch die der Sensor schaut, ausgeblendet werden. Dazu wird der "Distanzbereich nah" hinter die Scheibe gelegt. Befinden sich störende Objekte im Hintergrund, kann der maximale Arbeitsbereich reduziert werden, indem der "Distanzbereich fern" verkleinert wird.

Laserdistanzsensoren verwenden Laserstrahlen, um den Abstand zwischen dem Sensor und einem Objekt zu messen. Je nach Arbeitsbereich und Genauigkeit messen Distanzsensoren Entfernungen nach dem Triangulationsprinzip oder nach dem Lichtlaufzeitverfahren (Time-of-Flight).

Die Entscheidung zwischen einem Triangulationssensor und einem Lichtlaufzeit-Sensor hängt von verschiedenen Faktoren ab. Distanzsensoren, die nach dem Triangulationsprinzip arbeiten, eignen sich für präzise Ermittlung von Distanzen im Nahbereich (bis 1.000 mm) mit einer Genauigkeit von wenigen Zehntelmillimetern. Für die Bestimmung großer Entfernungen (bis 10.000 mm) eignet sich das Messprinzip der Lichtlaufzeitmessung.

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Laserdistanzsensoren, die nach dem Triangulationsprinzip arbeiten, haben einen Blindbereich. Es ist daher darauf zu achten, dass der Schaltpunkt vom Anfang des Arbeitsbereiches gesetzt wird, damit das Objekt sicher erkannt wird. Sensoren, die nach dem Lichtlaufzeitprinzip arbeiten, haben keinen Blindbereich.

Laserdistanzsensoren von wenglor bieten verschiedene elektrische Schnittstellen an:

• Analogausgang
• Digitale Ausgänge
• Serielle Schnittstelle
• IO-Link
• Industrial Ethernet

Grundsätzlich hängt die Genauigkeit vom Messprinzip ab. Eine hohe Genauigkeit kann erreicht werden, wenn die Messwerte eine hohe Richtigkeit und eine hohe Präzision haben. Werte wie Linearitätsabweichung und Reproduzierbarkeit werden hier spezifiziert. Sensoren, die nach dem Triangulationsprinzip arbeiten, haben beispielsweise eine Linearitätsabweichung < 1 mm. Dagegen haben ToF-Sensoren eine Linearitätsabweichung > 10 mm.

Die Übereinstimmung des Messergebnisses mit dem tatsächlichen Wert der Messgröße wird als Genauigkeit bezeichnet. Die Genauigkeit setzt sich aus Präzision und Richtigkeit zusammen. Grundsätzlich hängt die Genauigkeit vom verwendeten Messprinzip ab.

Die maximale Reproduzierbarkeit, auch Wiederholgenauigkeit genannt, bezeichnet die maximal mögliche Schaltpunkt- bzw. Messwertabweichung über den gesamten Arbeitsbereich bei aufeinanderfolgenden Messungen unter gleichen Bedingungen.

Die Linearität gibt im Datenblatt die maximal mögliche Abweichung vom richtigen Abstand an.

Laserdistanzsensoren Triangulation können Distanzen im Nahbereich bis zu 1 m genau messen. ToF-Sensoren messen mit Reflektoren Distanzen bis zu 100 m.

Laserklassen geben Auskunft über die potentielle Gefährdung des Lasers für den Menschen. Die gängigen Laserklassen unterteilen sich in 1, 2, 2M, 3R und 3B. Bei den wenglor Distanzsensoren kommen nur die Laserklassen 1 und 2 zum Einsatz.

Für die Laserklassen 1 und 2 sind keine Schutzmaßnahmen erforderlich, da sie für das menschliche Auge unbedenklich sind. 

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Die Laserdistanzsensoren sind in den Schutzklassen IP67/68 und IP69K erhältlich. Sensoren mit der Schutzart IP67/68 sind wasserdicht und für den Einsatz in industrieller Umgebung geeignet. Sensoren mit der Schutzart IP69K sind extrem widerstandsfähig und beständig gegen Reinigungsmittel und Hochdruckreiniger. Sie eignen sich für Washdownbereich und Heavy-Duty-Anwendungen.

Ja, es gibt eine Passwortfunktion, mit der der Zugang über Bluetooth geschützt werden kann. Diese Funktion steht ab weCon Version 2.1.1 zur Verfügung.

Ja, Laserdistanzsensoren messen zuverlässig auf dunkle, farbige, helle oder schwach reflektierende Objekte, unabhängig vom Reflexionsgrad. Das Messergebnis ändert sich nicht bei unterschiedlichen Oberflächen.

Die Geschwindigkeit der Sensoren hängt von der verwendeten Datenausgabe ab. Bei Verwendung digitaler Schaltausgänge gibt die Schaltfrequenz die maximale Anzahl der Schaltvorgänge pro Sekunde an. Bei Verwendung des Analogausgangs gibt die Messrate an, wie viele Messungen pro Sekunde am Analogausgang ausgegeben werden. Bei Verwendung der IO-Link-Schnittstelle definiert die Min. Cycle Time, wie schnell neue Messwerte über die Schnittstelle ausgegeben werden.

Bei Laserlicht oder Laserstrahlung geben angeregte Lichtteilchen Energie in Form von Licht ab. Aufgrund dieser Eigenschaft wird das Licht gebündelt, so dass ein Laserstrahl nur eine Wellenlänge (eine Farbe) aufweist.

Licht besteht aus verschiedenen Wellenlängen. Jede Wellenlänge hat eine bestimmte Farbe. Die Wellenlänge der Farbe Blau liegt zwischen 380 und 500 nm. 

Für einige Laserdistanzsensoren ist optional ein Schutzgehäuse aus Edelstahl erhältlich. Auch das Schutzglas kann bei Verschleiß gewechselt werden. Alternativ gibt es für die P3-Serie eine Schutzfolie aus Gorilla-Glas, die einfach wie bei einem Smartphone auf die Optikabdeckung aufgebracht werden kann.

Das Time-of-Flight Messprinzip misst die Entfernung von Objekten durch Lichtimpulse. Die Diode im Sensor sendet Laserpulse aus, die vom Objekt reflektiert werden. Gemessen wird die Zeit vom Aussenden des Lichtimpulses zum Objekt und zurück. Aus der Zeit und der Lichtgeschwindigkeit ergibt sich die Entfernung zum Objekt.

Die Lichtgeschwindigkeit ist eine fundamentale Konstante der Physik. Im Vakuum beträgt sie 299.792.458 m/s. 

Nein, ToF-Sensoren ermöglichen den Einbau von bis zu sechs Lasersensoren direkt nebeneinander und sogar gegenüberliegend, ohne dass sie sich gegenseitig beeinflussen.

Nein, die Time-of-Flight Sensoren sind durch die DS-Technologie extrem robust gegenüber störendem Fremdlicht (bis zu 100.000 Lux). Das bedeutet, dass die zuverlässige Funktion selbst bei starkem Sonnenlicht sichergestellt ist.

Ja, kurzzeitige Störungen, wie beispielsweise Regentropfen, können effektiv ausgeblendet werden. Das selbe gilt für Staub und Sägespäne.

Ja, ToF-Sensoren eignen sich nicht nur zur Erfassung von Distanz, sondern auch zur und Intensitäts- und Geschwindigkeitsmessung. 

DS-Technologie steht für "Dynamic Sensitivity"-Technologie. Im Gegensatz zu klassischen Lichtlaufzeittechnologien werden hier sehr kurze Lichtpulse im Nanosekundenbereich ausgesendet, welche statistisch ausgewertet werden, um den Distanzwert zum Objekt zu bestimmen.