Sensores de perfiles 2D/3D: precisión y exactitud en 2D y 3D
Con los sensores de perfiles 2D/3D se puede ejecutar con precisión casi cualquier aplicación de medición, desde aplicaciones estándar como la medición de objetos integral de 360 grados, el control de posición exacto de robots e inspección con precisión micrométrica hasta aplicaciones de soldadura exigentes y el uso en áreas de lavado intensivo. El amplio catálogo de productos de wenglor ofrece variantes de modelos con diferentes rangos de medición, clases láser y funciones inteligentes.
Resumen de las variantes de modelos
Rangos de medición continuos
- Máxima libertad de aplicación La gama de sensores de perfiles 2D/3D cubre por completo múltiples rangos de medición.
- Gran precisión: Gracias a los diferentes rangos de medición, se puede seleccionar el sensor con la resolución óptima y la máxima calidad de datos para cada tarea.
- Integración eficiente: No hay sobredimensionamiento ni subdimensionamiento en la selección del sensor, lo que minimiza el espacio necesario, los costes y el esfuerzo de integración.
- Diseño más rápido: La gama estructurada de productos facilita a los usuarios la selección de la solución a partir de sensores adecuada.
Sobredimensionamiento
En el caso del sobredimensionamiento, se selecciona un sensor con un rango de medición demasiado grande para la aplicación. El objeto se captura completamente, pero la resolución disminuye debido a que los píxeles disponibles se distribuyen en un área demasiado grande. Esto da lugar a resultados de medición imprecisos, especialmente en el caso de objetos pequeños o de estructura fina. El sensor utilizado no es óptimo para esta aplicación, ya que suele ser demasiado caro y grande, por lo que resulta más difícil de integrar.
Subdimensionamiento
En el caso del subdimensionamiento, es exactamente lo contrario. El sensor seleccionado tiene un rango de medición demasiado pequeño, por lo que el objeto de destino no se puede detectar completamente. Esto hace que falten datos o que sea necesario combinar varios sensores. Esto genera costes, complejidad y fuentes de errores adicionales.
MLSL1
MLSL2
MLWL1
MLWL2
Aplicaciones con rangos de medición pequeños y grandes
Aplicaciones con rangos de medición pequeños
Los rangos de medición pequeños permiten una alta resolución y precisión en los detalles. Esto es ideal para la inspección de piezas delicadas en las que incluso las desviaciones más pequeñas deben detectarse inmediatamente.
Ejemplos:
- Control de calidad de componentes electrónicos
- Medición de piezas de plástico delicadas
- Inspección de labios de sellado o juntas
Aplicaciones con rangos de medición amplios
Los rangos de medición grandes capturan por completo geometrías amplias y complejas. Esto permite inspeccionar objetos de gran superficie de forma rápida y fiable sin necesidad de combinar varios sensores.
Ejemplos:
- Medición de carrocerías de vehículos
- Inspección de grandes perfiles metálicos o tuberías
- Medición de formas 3D de piezas muy grandes
Se puede usar directamente gracias a la linealización de fábrica
Todos los sensores de perfiles 2D/3D de wenglor vienen linealizados de fábrica y proporcionan resultados de medición listos para su uso en milímetros reales. El sensor convierte los datos de perfil medidos de forma precisa y fiable en el rango de medición real. Ya no es necesaria una calibración in situ. Esto garantiza una precisión constante y la máxima calidad de medición durante toda la vida útil.
Clases láser flexibles para cada aplicación
Los sensores de perfiles 2D/3D están disponibles en las clases láser 2, 3R y 3B y se pueden adaptar de forma óptima a diferentes tareas de medición. Tanto en aplicaciones estándar como en procesos altamente dinámicos, los usuarios se benefician de una calidad de medición constante y de la máxima seguridad del proceso.
- La clase láser 2 es ideal para muchas aplicaciones y permite un funcionamiento seguro sin medidas de protección adicionales. Convence por su fácil integración.
- La clase láser 3R ofrece una mayor potencia láser para tareas de medición más exigentes. Se pueden lograr tiempos de exposición más cortos, velocidades de medición más altas y resultados fiables incluso en superficies oscuras o difíciles de detectar.
- La clase láser 3B es la elección óptima para aplicaciones exigentes y altamente dinámicas. Gracias a la alta potencia del láser, es posible realizar mediciones extremadamente rápidas y una captura estable de perfiles incluso a velocidades muy altas, superficies difíciles o grandes distancias de medición.
Sensores de perfiles 2D/3D con desconexión segura del láser
Los sensores de perfiles 2D/3D de la serie MLSLxxxS40 permiten una detección de perfiles rápida y robusta gracias a su alta potencia láser de las clases 3R y 3B. Los sensores disponen de una tercera conexión adicional para la desconexión segura del láser y, por lo tanto, ofrecen la máxima seguridad y eficiencia en la aplicación. El enchufe certificado permite encender y apagar de forma segura el láser del grupo de productos S40 de acuerdo con la norma EN ISO 13849-1:2016, sin necesidad de apagar el sensor ni de diseñar una desconexión mecánica del láser. La función de desconexión protege al personal operario de la radiación láser, de modo que ya no es necesario que esté presente un responsable de la protección láser. Esto aumenta la seguridad operativa y la productividad, a la vez que minimiza el tiempo de inactividad y los riesgos.
La longitud de onda adecuada para cada superficie
Los sensores de perfiles 2D/3D de wenglor están disponibles en diferentes colores láser. De este modo, el sensor se puede adaptar de forma óptima al material correspondiente y a su comportamiento de reflexión. Esto permite obtener resultados precisos incluso en superficies difíciles.
Láser rojo
Los sensores con láser rojo se pueden utilizar de forma universal para superficies desde mate hasta de brillo medio.
Láser azul
Debido a la menor profundidad de penetración en comparación con el láser rojo, el láser azul proporciona resultados de medición estables en materiales oscuros, de caucho o muy absorbentes. Esto lo hace ideal para aplicaciones en la industria alimentaria, ya que el registro se limita a la superficie y las capas de material más profundas no se ven afectadas.
Láser UV
Longitudes de onda combinables
Los sensores de perfiles 2D/3D con diferentes colores láser se pueden utilizar en paralelo y sin interferencias en un sistema. Esto permite realizar mediciones simultáneas desde diferentes ángulos o en varias estaciones sin interferencias de señal ni pérdida de calidad.
La combinación de varios sensores es especialmente ventajosa en aplicaciones complejas o con problemas de espacio, ya que no es necesario comprometer el tiempo de ciclo, la estabilidad de los datos o la flexibilidad del sistema. Si los sensores se activan de forma selectiva, se pueden utilizar en paralelo incluso sensores con colores láser idénticos.
Múltiples posibilidades de aplicación gracias a los accesorios complementarios
Los sensores de perfiles 2D/3D se complementan con una amplia selección de accesorios, entre los que se incluyen pantallas protectoras, módulos de refrigeración, carcasas de soldadura y una amplia selección de cables. Los accesorios adecuados protegen los sensores de forma fiable contra influencias externas y garantizan una larga vida útil en condiciones ambientales exigentes.
Disipadores térmicos
Pantallas protectoras
Carcasa protectora frente a la soldadura
Montaje del sensor
Cables adecuados
Certificado de calibración
Flexibilidad desde la captura de perfiles hasta la evaluación
Los sensores de perfiles 2D/3D de wenglor se pueden adaptar exactamente a los requisitos de la aplicación y ofrecen la máxima flexibilidad, tanto a nivel de hardware como de software.
Creación de perfiles
Los sensores de perfiles 2D/3D registran perfiles de altura 2D detallados del objeto. Los sensores disponen de una óptica de alta calidad, diferentes clases y colores láser, así como rangos de medición linealizados en varios tamaños.
Modo de funcionamiento
En función de la aplicación, en los sensores de perfiles 2D/3D se puede elegir entre dos modos de funcionamiento.
En el modo “Sensor de perfil inteligente”, el registro y la evaluación del perfil se realiza en el sensor.
En el modo “Generador de perfiles”, el sensor solo registra los perfiles, mientras que la evaluación tiene lugar en un controlador de visión artificial externo.
Evaluación
Ya sea directamente en el sensor o en un PC externo, para la evaluación de los datos de perfil se puede utilizar el software uniVision de wenglor o bien, opcionalmente, una solución de software externa de terceros.
uniVision ofrece una interfaz de usuario intuitiva, funciones modulares y numerosas herramientas prefabricadas para tareas típicas de medición e inspección.
Como alternativa, el sensor también se puede integrar fácilmente en entornos de software y sistemas existentes gracias a las interfaces estandarizadas.
Evaluación con el software uniVision
Configuración sencilla sin necesidad de programación
Caja de herramientas versátil para evaluaciones complejas
El software uniVision 3 ofrece una amplia selección de módulos que se pueden combinar libremente. Van desde métodos de medición clásicos hasta aplicaciones de perfiles exigentes y modelos basados en IA.
Control centralizado con el controlador de visión artificial
La combinación de software modular y hardware de alto rendimiento ofrece la máxima flexibilidad para diferentes tareas de inspección. Así, por ejemplo, se pueden utilizar hasta 16 sensores de perfiles 2D/3D en paralelo.
Análisis de perfiles de 360° con VisionApp 360
uniVision para el análisis de perfiles
Dentro del software uniVision de wenglor hay módulos de perfiles específicos optimizados para el procesamiento previo y para el análisis y procesamiento posterior de perfiles de altura 2D. Con estos módulos se pueden realizar tanto aplicaciones estándar como la medición, monitorización y seguimiento de perfiles de altura 2D, así como aplicaciones complejas. Las numerosas interfaces de comunicación permiten un procesamiento continuo de los datos recopilados.
El software uniVision se puede utilizar directamente en el sensor o en el controlador de visión artificial.
Sensor de perfil inteligente
Sensor de perfiles 2D/3D con controladores de visión artificial (MVC)
Sensor de medición inteligente frente a generador de perfiles con controlador de visión artificial
| Criterio | Sensor inteligente | Generador de perfiles con MVC |
|---|---|---|
| uniVision | En el sensor | Externo, en el MVC |
| Potencia de cálculo |
Posiblemente limitado por el hardware del sensor |
Mucho más potente gracias al MVC externo |
| Complejidad del proyecto |
Adecuado para evaluaciones de complejidad sencilla a media |
Ideal para proyectos complejos y de computación intensiva con múltiples pruebas |
| Número de instancias de proyecto | 1 instancia de proyecto por sensor | Posibilidad de varias instancias de proyecto en paralelo en un MVC |
| Flexibilidad de la evaluación | Funciones de evaluación estandarizadas directamente en el sensor | Módulos y fuentes de sensores libremente combinables en una plataforma |
| Número de sensores | 1 sensor = 1 módulo de análisis |
Se pueden combinar varios sensores con diferentes rangos de medición, clases y colores láser. También es posible una combinación de sensores de perfiles 2D/3D y cámaras 2D, en la que todo se controla de forma centralizada a través del MVC. |
| Interfaces de comunicación | TCP/IP, UDP, FTP, unidad de E/S del dispositivo |
TCP/IP, UDP, FTP, unidad de E/S del dispositivo, Ethernet industrial del dispositivo*, seguimiento de cordones de soldadura del robot del dispositivo |
* Ethernet Industrial es un término genérico para todos los estándares Ethernet para la transmisión de datos en tiempo real entre el control y el sensor. Los protocolos que pertenecen a Ethernet Industrial son, por ejemplo, EtherCAT, Ethernet/IP o PROFINET.
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uniVision
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En el sensor
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Externo, en el MVC
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Potencia de cálculo
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Posiblemente limitado por el hardware del sensor |
Mucho más potente gracias al MVC externo
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Complejidad del proyecto
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Adecuado para evaluaciones de complejidad sencilla a media |
Ideal para proyectos complejos y de computación intensiva con múltiples pruebas |
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Número de instancias de proyecto
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1 instancia de proyecto por sensor
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Posibilidad de varias instancias de proyecto en paralelo en un MVC
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Flexibilidad de la evaluación
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Funciones de evaluación estandarizadas directamente en el sensor
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Módulos y fuentes de sensores libremente combinables en una plataforma
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Número de sensores
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1 sensor = 1 módulo de análisis
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Se pueden combinar varios sensores con diferentes rangos de medición, clases y colores láser. También es posible una combinación de sensores de perfiles 2D/3D y cámaras 2D, en la que todo se controla de forma centralizada a través del MVC. |
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Interfaces de comunicación
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TCP/IP, UDP, FTP, unidad de E/S del dispositivo
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TCP/IP, UDP, FTP, unidad de E/S del dispositivo, Ethernet industrial del dispositivo*, seguimiento de cordones de soldadura del robot del dispositivo |
* Ethernet Industrial es un término genérico para todos los estándares Ethernet para la transmisión de datos en tiempo real entre el control y el sensor. Los protocolos que pertenecen a Ethernet Industrial son, por ejemplo, EtherCAT, Ethernet/IP o PROFINET.
Combinación y análisis de perfiles de altura con VisionApp 360
En VisionApp 360 se pueden combinar varios perfiles individuales de diferentes sensores en un perfil de altura común y completo. A continuación, este perfil de altura combinado se puede seguir procesando y evaluando en el software de procesamiento de imágenes uniVision. Esto permite detectar con precisión la posición, la altura o el volumen de objetos de varios lados o grandes.
Las ventajas de un vistazo
De perfil de alturas 2D a nube de puntos 3D
Al mover el sensor o el objeto a medir a lo largo del eje y del sensor y capturar continuamente secciones transversales 2D, se genera una nube de puntos 3D precisa. Esta nube de puntos representa la estructura superficial en 3D del objeto. Gracias a las entradas del codificador integradas en el sensor, cada perfil registrado recibe los datos de posición exactos. De este modo, los perfiles se disponen de la forma correcta incluso con velocidades de cinta variables.
Evaluación con software de terceros
Comparación de los modos de funcionamiento
| Modo de funcionamiento/criterio | Sensor de medición robusto | Generador de perfiles con MVC | Generador de perfiles para software de terceros |
|---|---|---|---|
| Registro y evaluación de perfiles | Registro y evaluación de perfiles directamente en el sensor en el software uniVision | Registro de perfiles mediante el sensor, la evaluación se realiza externamente en el controlador de visión artificial en el software uniVision | Registro de perfiles a través del sensor, evaluación externa a través del software específico del cliente o de terceros |
| Salida |
Resultados de medición directamente desde el sensor |
Resultados de medición de los controladores de visión artificial | Datos de perfiles sin procesar para la evaluación individual mediante software externo |
| Interfaces | Ethernet estándar (TCP, UDP, FTP), E/S digitales | Ethernet estándar + Ethernet en tiempo real (Profinet, EtherNet/IP, EtherCAT), E/S digitales | Ethernet estándar (GigE Vision, TCP/UDP), SDK para una integración flexible |
| Rendimiento | Adecuado para aplicaciones sencillas y no críticas en cuanto al tiempo (solución de un solo sensor) | Mayor rendimiento para aplicaciones rápidas y complejas (solución de un solo sensor o multisensor) | El rendimiento depende del software de evaluación externo y del hardware |
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Registro y evaluación de perfiles
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Registro y evaluación de perfiles directamente en el sensor en el software uniVision
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Registro de perfiles mediante el sensor, la evaluación se realiza externamente en el controlador de visión artificial en el software uniVision
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Registro de perfiles a través del sensor, evaluación externa a través del software específico del cliente o de terceros
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Salida
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Resultados de medición directamente desde el sensor |
Resultados de medición de los controladores de visión artificial
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Datos de perfiles sin procesar para la evaluación individual mediante software externo
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Interfaces
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Ethernet estándar (TCP, UDP, FTP), E/S digitales
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Ethernet estándar + Ethernet en tiempo real (Profinet, EtherNet/IP, EtherCAT), E/S digitales
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Ethernet estándar (GigE Vision, TCP/UDP), SDK para una integración flexible
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Rendimiento
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Adecuado para aplicaciones sencillas y no críticas en cuanto al tiempo (solución de un solo sensor)
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Mayor rendimiento para aplicaciones rápidas y complejas (solución de un solo sensor o multisensor)
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El rendimiento depende del software de evaluación externo y del hardware
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Funciones para un registro de perfiles fiable
Las condiciones de la superficie en aplicaciones reales rara vez son constantes o ideales. Los diferentes materiales, las propiedades de reflexión variables, la contaminación o los procesos de envejecimiento como la oxidación, pueden afectar significativamente a la señal de medición. Las superficies especialmente brillantes, mates oscuras o texturizadas influyen en la señal de medición y provocan datos de perfil erróneos sin contramedidas específicas. Por lo tanto, los sensores de perfiles 2D/3D de wenglor disponen de diferentes funciones para optimizar la calidad de los perfiles. Esto permite obtener resultados de medición fiables incluso en condiciones cambiantes.
Selección de la señal
La función “Signal Selection” (selección de la señal) permite realizar mediciones más precisas y reducir las interferencias al eliminar las reflexiones no deseadas. En primer lugar, el sensor busca picos en cada columna de la cámara. Son picos de señal generados por la reflexión de la línea láser. Si el sensor detecta más de un pico, el usuario puede definir qué pico se utilizará para generar el perfil de altura 2D. Pueden aparecer varios picos si se producen reflexiones no deseadas al observar el objeto. Para identificar las señales correctas, se puede elegir entre diferentes tipos de señales.
Objeto
Imagen de la cámara
Intensidad
Este ajuste utiliza el pico más intenso para la salida del perfil.
Perfil
Anchura
Aquí se selecciona el pico más ancho; es decir, la luz láser ha penetrado más profundamente en la superficie del objeto.
Perfil
Pico 1
Se utiliza el primer pico detectado en la columna.
Perfil
Pico 2
Se utiliza el segundo pico detectado en la columna.
Perfil
Tiempo de exposición automático
Con esta función, los sensores de perfiles 2D/3D ajustan automáticamente su tiempo de exposición a los cambios en el brillo de la superficie y ofrecen perfiles extremadamente nítidos, a la vez que garantizan una inspección precisa constante y capturan de forma fiable los detalles más pequeños.
Se pueden definir determinadas posibilidades de ajuste individualmente en función de la aplicación:
- La función se puede conectar y desconectar de forma flexible.
- El rango de intensidad se puede definir individualmente para evitar sobreexposiciones.
- El área X del recorte de la imagen se puede definir específicamente para el control de la exposición.
Diferencia entre tiempo de exposición fijo y automático
El tiempo de exposición fijo captura todos los perfiles con la misma intensidad, independientemente del brillo de la superficie. El tiempo de exposición automático captura de forma fiable tanto las áreas claras como las oscuras.
Intensidad de los perfiles de altura con tiempo de exposición fijo
Intensidad de los perfiles de altura con tiempo de exposición automático
High Dynamic Range Imaging
Con la función “High Dynamic Range Imaging” (abreviado: HDR) se registran de forma fiable objetos con reflexiones superficiales muy diferentes. En muchas aplicaciones se producen grandes diferencias de brillo; por ejemplo, cuando las áreas brillantes o reflectantes y mate se encuentran en el mismo campo de medición. El reto es capturar detalles precisos en áreas especialmente claras u oscuras. Mientras que los procedimientos de medición clásicos suelen llegar a sus límites, con el HDR se consigue una calidad de medición muy precisa y una mayor seguridad de los datos.
Máxima profundidad de detalle
Evaluación fiable
Flexibilidad
Esquema del producto
| Categoría de productos | Puntos por perfil | Velocidad de medición | Particularidad |
|---|---|---|---|
| Serie MLSL | 1.280 |
200 Hz a formato completo Velocidad máxima de 4 kHz |
Sensor estándar |
| Serie MLWL | 1.280 |
175 Hz a formato completo Velocidad máxima de 6 kHz |
Sensor estándar |
| Serie MLZL | 1.280 |
200 Hz a formato completo Velocidad máxima de 4 kHz |
Sensores para una guía de cordones para soldadura exacta y fiable |
| Serie en acero inoxidable |
1.280 |
200 Hz a formato completo Velocidad máxima de 4 kHz |
Sensores con carcasa de acero inoxidable con categoría de protección IP69K, ideales para la industria alimentaria y todas las aplicaciones que requieren las máximas categorías de protección |
| 2.048 | 175 Hz a formato completo
Velocidad máxima de 6 kHz |
||
| MLSL123S50 | 1.280 | La velocidad de medición se reduce debido al procesamiento interno de los datos. | Sensor inteligente para mediciones de ángulo exactas en prensas plegadoras |
| Serie MLSL | |||
|---|---|---|---|
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1.280
|
200 Hz a formato completo Velocidad máxima de 4 kHz |
Sensor estándar
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| Serie MLWL | |||
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1.280
|
175 Hz a formato completo Velocidad máxima de 6 kHz |
Sensor estándar
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| Serie MLZL | |||
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1.280
|
200 Hz a formato completo Velocidad máxima de 4 kHz |
Sensores para una guía de cordones para soldadura exacta y fiable
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| Serie en acero inoxidable | |||
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1.280 |
200 Hz a formato completo Velocidad máxima de 4 kHz |
Sensores con carcasa de acero inoxidable con categoría de protección IP69K, ideales para la industria alimentaria y todas las aplicaciones que requieren las máximas categorías de protección |
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2.048
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175 Hz a formato completo
Velocidad máxima de 6 kHz |
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| MLSL123S50 | |||
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1.280
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La velocidad de medición se reduce debido al procesamiento interno de los datos.
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Sensor inteligente para mediciones de ángulo exactas en prensas plegadoras
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