Wirbelstromsensoren für Weg, Abstand & Position, Überblick



Beschreibung

Micro-Epsilon setzt seit Jahren Maßstäbe in der Wegmessung mit Wirbelstromtechnologie. Wirbelstrom-Sensoren von Micro-Epsilon sind konzipiert zur berührungslosen Erfassung von Weg, Abstand, Verschiebung, Position, Schwingung, Vibration etc..Wirbelstrom-Sensoren von Micro-Epsilon gelten als besonders robust und extrem präzise.


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eddy

NCDT

// Induktive Sensoren auf Wirbelstrombasis

Mehr Präzision.

background image

Wirbelströme

Sensor mit Spule

Abstand

Elektromagnetisches

Wechselfeld

Metallplatte

2

Hochpräzise Messung mit induktiven
Wegsensoren auf Wirbelstrombasis
Micro-Epsilon setzt seit Jahren Maßstäbe in
der Wegmessung mit Wirbelstromtechnolo-
gie. Wirbelstrom-Sensoren von Micro-Epsilon
sind konzipiert zur berührungslosen Erfas-
sung von Weg, Abstand, Verschiebung, Posi-
tion, Schwingung, Vibration etc..
Wirbelstrom-Sensoren von Micro-Epsilon gel-
ten als besonders robust und extrem präzise.

Vorteile

ƒ

Verschleißfreie und berührunglose Messung

ƒ

Höchste Präzision und Auflösung

ƒ

Hohe Temperaturstabilität

ƒ

Ferromagnetische  und
nicht ferromagnetische Materialien

ƒ

Für anspruchsvolle industrielle
Umgebungen: Schmutz, Druck, Temperatur

ƒ

Für schnelle Messungen bis 100 kHz

Messprinzip und Einsatzgebiete

eddy

NCDT

Messprinzip
Das Wirbelstromprinzip nimmt unter den in-
duktiven Messverfahren eine Sonderstellung
ein. Der Effekt zur Messung via Wirbelstrom
beruht auf dem Entzug von Energie aus ei-
nem Schwingkreis. Diese Energie ist zur In-
duktion von Wirbelströmen in elektrisch leitfä-
hige Materialien nötig. Hierbei wird eine Spule
mit Wechselstrom gespeist, worauf sich ein
Magnetfeld um die Spule ausbildet. Befindet
sich nun ein elektrisch leitender Gegenstand
in diesem Magnetfeld, entstehen darin – ge-
mäß dem Faradayschen Induktionsgesetz –
Wirbelströme, die ein Feld bilden. Dieses Feld
wirkt dem Feld der Spule entgegen, was eine
Änderung der Spulenimpedanz nach sich
zieht. Die Impedanz lässt sich als Änderung
der Amplitude und der Phasenlage der Sen-
sorspule als messbare Größe am Controller
abgreifen.

background image

Wirbelstromsensor mit integriertem Controller  Seite 4 - 7

eddyNCDT 3001

ƒ

Messbereich 2 - 8 mm

ƒ

Auflösung 4 µm

ƒ

Grenzfrequenz 5 kHz

Kompaktes Wirbelstrom-Messsystem

Seite 8 - 11

eddyNCDT 3005

ƒ

Messbereich 1 - 6 mm

ƒ

Auflösung ≥ 0,5 µm

ƒ

Grenzfrequenz 5 kHz

Anwendungsbeispiele/Zubehör

Seite 32 - 33

Technische Hinweise

Seite 34 - 35

Performantes Wirbelstrom-Messsystem   Seite 12 - 15

eddyNCDT 3060

ƒ

Messbereich 1 - 4 mm

ƒ

Auflösung ≥ 0,02 µm

ƒ

Grenzfrequenz 20 kHz

Hochgenaues Wirbelstrom-Messsystem   Seite 16 - 23

eddyNCDT 3300

ƒ

Messbereiche 0,4 - 80 mm

ƒ

Auflösung ≥ 0,02 µm

ƒ

Grenzfrequenz bis 100 kHz

Turbolader-Drehzahlmesssystem

Seite 24 - 27

turboSPEED DZ140

ƒ

Messbereiche 0,5 - 1 mm

ƒ

Drehzahlmessung 200 bis 400.000 U/min

ƒ

Sensor-Betriebstemperatur bis 285 °C

Messsystem für Spindelwachstum

Seite 28 - 29

eddyNCDT SGS4701

ƒ

Messbereich 500 µm

ƒ

Auflösung ≥ 0,5 µm

ƒ

Grenzfrequenz 2 kHz

3

-40 °C

+200 °C

Robuste Sensoren

ƒ

Robuste und beständige Ausführungen IP67

ƒ

Druckfeste Ausführungen bis zu 2000 bar

ƒ

Unempfindlich gegenüber Öl, Staub & Schmutz

Umfangreiche Modellpalette

ƒ

Über 400 Sensormodelle

ƒ

Miniatursensoren mit Baugrößen unter 2 mm

ƒ

Kundenspezifische Anpassungen und OEM

Ideal für Temperaturschwankungen

ƒ

Aktive Temperaturkompensation von
Sensor und Controller

ƒ

Temperaturbereich -40 bis 200°C und höher

eddyNCDT: Robuste Sensoren mit maximaler Präzision
Wirbelstrom-Sensoren von Micro-Epsilon werden häufig in Anwendungen eingesetzt, in denen
höchste Präzision bei schwieriger Umwelt gefordert wird. Besonders ausgeprägt ist die Resis-
tenz gegenüber Schmutz, Druck und extremen Temperaturen.

Spezifische Sensoren für OEM Anwendungen
Immer wieder treten Anwendungsfälle auf, bei denen die Standardausführungen der Sensoren
und Controller an ihre Grenzen stoßen. Für diese besonderen Aufgabenstellungen modifizieren wir
die Messsysteme nach Ihren Vorgaben. Oft angefragte Änderungen sind z.B. geänderte Baufor-
men, Messobjektabstimmungen, Befestigungsoptionen, individuelle Kabellängen, abgeänderte
Messbereiche oder Sensoren mit bereits integriertem Controller.

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4

-  Kompakte M12 Bauform

mit integriertem Controller

- Grenzfrequenz 5 kHz (-3dB)

-  Ausführungen für ferro- & nicht

ferromagnetische Targets

- Temperaturkompensation bis 70°C

- Einfache Bedienung (Plug & Play)

- Robuste Bauform IP67

Kompakter Wirbelstromsensor mit integrierter Elektronik

eddy

NCDT

3001

Robuster M12 Miniatur-Wirbelstromsensor
Beim eddyNCDT 3001 handelt es sich um
einen leistungsfähigen Wirbelstromsensor
mit einem Formfaktor, der bisher induktiven
Sensoren und Näherungsschaltern vorbehal-
ten war. Der kompakte Sensor verfügt über
eine integrierte Elektronik inklusive Tempera-
turkompensation und zeichnet sich durch ein
hervorragendes Preis-/Leistungsverhältnis
sowie einfache Bedienung aus. Damit ist der
Sensor ideal geeignet für die OEM Integra-
tion und Anwendungen im Maschinenbau.

Der temperaturkompensierte Aufbau bietet
eine hohe Stabilität auch bei schwankenden
Umgebungstemperaturen. Der Sensor ist
werkseitig auf ferromagnetische bzw. nicht
ferromagnetische Materialien abgestimmt,
wodurch eine Linearisierung vor Ort entfällt.
Die robuste Bauform im Zusammenspiel mit
dem Wirbelstrom-Messprinzip erlaubt Mes-
sungen im rauen industriellen Umfeld (Öl,
Druck, Schmutz). Darüber hinaus ist das ed-
dyNCDT 3001 für Anwendungen im Offshore-
Bereich (Salzwasser) geeignet.

±0.2

min 48

A: 22

Min 48 mm Ø

Messobjektgröße

Installationshinweise
Bei Wirbelstromsensoren haben die relative
Größe des Messobjekts zum Sensor sowie
die Position der Montagemutter Auswirkungen
auf die Linearitätsabweichung.

Bitte beachten Sie:

ƒ

Die Messobjektgeometrie muss das
4-fache des Sensordurchmessers
betragen.

ƒ

Die Montagemutter darf das angegebene
Maß A nicht überschreiten.

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5

Alle Maße in mm, nicht maßstabsgetreu

DT3001-Cx

DT3001-SA

Steckerbelegung 5 pol. M12-Stecker

Anschlussbelegung

Pin

Beschreibung

1

Versorgung +24 V

2

Wegsignal

3

Masse

4

intern belegt

5

intern belegt

Farbe

Beschreibung

Braun

Versorgung +24 V

Grün

Wegsignal

Weiß

Masse

Gelb

intern belegt

Grau

intern belegt

Modell

DT3001-U2-A-SA DT3001-U2-M-SA DT3001-U4-A-SA DT3001-U4-M-SA DT3001-U4-A-Cx DT3001-U4-M-Cx

Messobjekt

1)

Aluminium

Stahl

Aluminium

Stahl

Aluminium

Stahl

Messbereich

2 mm

4 mm

Grundabstand

0,4 mm

Linearität

28 µm

Auflösung

2)

4 µm

Grenzfrequenz

5 kHz (-3 dB)

Temperaturstabilität

0,03 % d.M. / °C

Temperatur-Kompensationsbereich

0 …+70 °C

Temperaturbereich

Betrieb

0 …+70 °C

Lagerung

-20 … +80 °C

Einbau

ungeschirmt

Empfohlene Messobjektgeometrie (eben)

Ø 48 mm

Anschluss

Steckverbinder 5-polig M12

integriertes Kabel, 5-polig,

Länge 3/6/9 m

Ausgang

0,5 ... 9,5 V

0,5 ... 4,5 V

Versorgung

12 … 32 V

Schutzart

IP67 (gesteckt)

IP67

Gewicht

25 g

60 g (3 m)

100 g (6 m)
140 g (9 m)

d.M. = des Messbereichs

1)

Stahl: ST37 DIN 1.0037 / Aluminium: AlCuMgPb3.1645

2)

RMS Rauschen bezogen auf Messbereichsmitte bei einer Grenzfrequenz von 5 kHz

ø10,5

11,5

M12x1

71,5

8

17,6

SW19

4

82,5

ø10,5

11,5

M12x1

12

ø4,3

4

28,6

SW19

Messrichtung

Steckerseite

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6

Kompakter Wirbelstromsensor mit integrierter Elektronik

eddy

NCDT

3001

-  Kompakte M18 Bauform

mit integriertem Controller

- Grenzfrequenz 5 kHz (-3dB)

-  Ausführungen für ferro- & nicht

ferromagnetische Targets

- Temperaturkompensation bis 70°C

- Einfache Bedienung (Plug & Play)

- Robuste Bauform IP67

Robuster M18 Miniatur-Wirbelstromsensor
Beim eddyNCDT 3001 handelt es sich um
einen leistungsfähigen Wirbelstromsensor in
M18 Bauweise. Der kompakte Sensor verfügt
über eine integrierte Elektronik inklusive Tem-
peraturkompensation und zeichnet sich durch
ein hervorragendes Preis-/Leistungsverhältnis
sowie einfache Bedienung aus. Damit ist der
Sensor ideal geeignet für die OEM Integra-
tion und Anwendungen im Maschinenbau.
Der temperaturkompensierte Aufbau bietet
eine hohe Stabilität auch bei schwankenden

Umgebungstemperaturen. Der Sensor ist
werkseitig auf ferromagnetische bzw. nicht
ferromagnetische Materialien abgestimmt,
wodurch eine Linearisierung vor Ort entfällt.
Die robuste Bauform im Zusammenspiel mit
dem Wirbelstrom-Messprinzip erlaubt Mes-
sungen im rauen industriellen Umfeld (Öl,
Druck, Schmutz). Darüber hinaus ist das ed-
dyNCDT 3001 für Anwendungen im Offshore-
Bereich (Salzwasser) geeignet.

Installationshinweise
Bei Wirbelstromsensoren haben die relative
Größe des Messobjekts zum Sensor sowie
die Position der Montagemutter Auswirkungen
auf die Linearitätsabweichung.

Bitte beachten Sie:

ƒ

Die Messobjektgeometrie muss das
4-fache des Sensordurchmessers
betragen.

ƒ

Die Montagemutter darf das angegebene
Maß A nicht überschreiten.

Min 64 mm Ø

Messobjektgröße

A: 22

±0.2

min 48

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7

Modell

DT3001-U6-A-SA

DT3001-U6-M-SA

DT3001-U8-A-SA

DT3001-U8-M-SA

Messobjekt

1)

Aluminium

Stahl

Aluminium

Stahl

Messbereich

6 mm

8 mm

Grundabstand

0,6 mm

0,8 mm

Linearität

≤ 15 µm

≤ 20 µm

≤ 0,25 % d.M.

≤ 0,25 % d.M.

Auflösung

2)

≤ 3 µm

≤ 4 µm

≤ 0,05 % d.M.

≤ 0,05 % d.M.

Grenzfrequenz (-3 dB)

5 kHz

Temperaturstabilität

≤ 0,025 % d.M./°C

Temperatur-Kompensationsbereich

0 … +70 °C

Temperaturbereich

Betrieb

-20 … +70 °C

Lagerung

-20 … +80 °C

Einbau

ungeschirmt

Empfohlene Messobjektgeometrie (eben)

Ø 64 mm

Anschluss

Steckverbinder 5-polig M12

Ausgang

analog

0,5 … 9,5 V

digital

RS485

Versorgung

12 … 32 V

Schutzart

IP67 gesteckt

Gewicht

34,4 g (ohne Muttern)

d. M. = des Messbereichs

1)

Stahl: ST37 DIN 1.0037 / Aluminium: AlCuMgPb3.1645

2)

RMS Rauschen bezogen auf Messbereichsmitte bei einer Grenzfrequenz von 5 kHz

5 pol. M12-Stecker an der Elektronik

Pin

Beschreibung

PCx/5 Kabel

1

+24 V

DC

Versorgung

Braun

2

Analog Ausgang

Weiß

3

Ground

Blau

4

RS485 (A+)

Schwarz

5

RS485 (B-)

Grau

Messrichtung

Steckerseite

4

M12x1

6,9

14,5

67,47

17,97

M18x1

ø16,75

SW 27

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8

- Kompakte und robuste Bauform

- Temperaturkompensation bis 180°C

-  Sehr gute Messgenauigkeit

- Hohe Grenzfrequenz

-  Ausführungen für ferro- und

nicht ferromagnetische Targets

- Einfache Bedienung (Plug & Play)

-  Ideal zur Integration in Maschinen

und Anlagen

Kompaktes Wirbelstrom-Messsystem

eddy

NCDT

3005

Robustes Wirbelstrom-Messsystem
Beim eddyNCDT 3005 handelt es sich um ein leistungsfähiges Wirbel-
strom-Messsystem zur schnellen und präzisen Wegmessung. Das Sys-
tem setzt sich aus einem kompakten Controller, dem Sensor und einem
integrierten Kabel zusammen und ist werkseitig auf ferromagnetische
bzw. nicht ferromagnetische Materialien abgestimmt.

Sensor und Controller sind temperaturkompensiert, wodurch die hohe
Messgenauigkeit auch bei Temperaturschwankungen erreicht wird. Die
Sensoren sind für Umgebungstemperaturen bis maximal +125°C aus-
gelegt und können optional für Temperaturen von -30 °C bis zu 180°C
ausgeführt werden. Das Messsystem ist für einen Umgebungsdruck
von bis zu 10 bar ausgelegt und somit ideal für die Integration in Ma-
schinen geeignet.

Ideal zur Integration in Maschinen und Anlagen
Das eddyNCDT 3005 zeichnet sich aus durch einfache Bedienung,
hohe Messgenauigkeit und ein hervorragendes Preis-Leistungs-Ver-
hältnis aus. Damit ist der Sensor ideal geeignet für die OEM-Integration
und für den Serieneinsatz im Maschinenbau. Speziell in Bereichen, wo
Druck, Schmutz, Öl und hohe Temperaturen auftreten, ist das eddy-
NCDT 3005 bestens geeignet. Für Anwendungen mit größeren Stück-
zahlen sind kundenspezifische Spezifikationen möglich.

Kompakte Bauform

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9

- Kompakte und robuste Bauform

- Temperaturkompensation bis 180°C

-  Sehr gute Messgenauigkeit

- Hohe Grenzfrequenz

-  Ausführungen für ferro- und

nicht ferromagnetische Targets

- Einfache Bedienung (Plug & Play)

-  Ideal zur Integration in Maschinen

und Anlagen

Modell

DT3005-
U1-A-C1

DT3005-

U1-M-C1

DT3005-
S2-A-C1

DT3005-

S2-M-C1

DT3005-
U3-A-C1

DT3005-

U3-M-C1

DT3005-
U6-A-C1

DT3005-

U6-M-C1

Messobjekt

1)

Aluminium

Stahl

Aluminium

Stahl

Aluminium

Stahl

Aluminium

Stahl

Messbereich

1 mm

2 mm

3 mm

6 mm

Grundabstand

0,1 mm

0,2 mm

0,3 mm

0,6 mm

Linearität

≤0,25 % d.M.

2,5 µm

5 µm

7,5 µm

15 µm

Auflösung

2)

≤0,05 % d.M.

0,5 µm

1 µm

1,5 µm

3 µm

Reproduzierbarkeit

≤ 0.05 % d.M.

Empfindlichkeitsabweichung

≤ 1 %

Grenzfrequenz

5 kHz (-3 dB)

Temperaturstabilität (MBM)

0,025 % d.M. / °C

Temperatur-
Kompensationsbereich

Sensor

+10 …+125 °C (optional -30 ... +180 °C)

Controller

+10 …+60 °C

Umgebungstemperatur

Sensor

-30 …+125 °C (optional -30 ... +180 °C)

Controller

-20 …+70 °C

Einbau

ungeschirmt

geschirmt

ungeschirmt

ungeschirmt

Empfohlene Messobjektgeometrie (eben)

ø24 mm

ø24 mm

ø48 mm

ø72 mm

Sensorkabellänge

1 m

Anschluss

5-poliger Stecker M12

Ausgang

0,5 ... 9,5 V

Versorgung

12 … 32 V

Schutzart

IP67

Druckbeständigkeit

10 bar (Sensor, Kabel und Controller)

Gewicht

70 g

75 g

77 g

95 g

d.M. = des Messbereichs
MBM = Messbereichsmitte

1)

Stahl: ST37 DIN 1.0037 / Aluminium: AlCuMgPb3.1645

2)

RMS Rauschen bezogen auf Messbereichsmitte bei einer Grenzfrequenz von 5 kHz

DT3005-U1

DT3005-S2

DT3005-U3

DT3005-U6

Anschlussbelegung

Pin Beschreibung

Farbe

1

Versorgung +24 V

Braun

2

Wegsignal

Weiß

3

Masse

Blau

4

intern belegt

Schwarz

5

intern belegt

Grau

Messrichtung

M12x1

12

11,4

104,8

4

30

8

ø4,5

M6x0,5

ø4,7

3,2

SW10

SW27

SW19

6

34

SW10

8

ø4,7

5

ø9,9

M12x1

9,5

4

ø14,85

M18x1

SW16

40,625

ø3,6

ø4,7

9,5

8

6

6,125

4

ø3,6

ø3,6

ø4,7

SW10

25

15,5

8

M12x1

4

5

9,5

SW19

ø3,6

Controller

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10

Einbaubedingungen

eddy

NCDT

3005

Installationshinweise
Bei Wirbelstromsensoren haben die relative Größe des Messobjekts zum Sensor
sowie die Position der Montagemutter Auswirkungen auf die Linearitätsabweichung.

Bitte beachten Sie:

ƒ

Die Messobjektgeometrie muss je nach Sensormodell das 2-fache bzw. 4-fache
des Sensordurchmessers betragen.

ƒ

Die Montagemutter darf das angegebene Maß A nicht überschreiten.

DT3005-U3-x-C1

DT3005-U6-x-C1

DT3005-S2-x-C1

Min.

ø 24 mm

A: 4 mm

Min.

ø 48 mm

A: 10 mm

Min.

ø

72 mm

A: 13 mm

DT3005-U1-x-C1

Min.

ø 24 mm

A: 8 mm

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11

Mehrkanalbetrieb ohne gegenseitige Beeinflussung
Werden zwei oder mehr Systeme nebeneinander betrieben, entfällt eine Synchronisation über
ein Synchronisationskabel. Beim Betrieb mehrerer Messsysteme werden die Systeme mit einer
neuartigen Frequenztrennung (LF/HF) geliefert. Dadurch ist der Betrieb nebeneinander ohne
gegenseitige Beeinflussung möglich.

Bitte beachten Sie folgende Montagehinweise:

ƒ

Dreifacher Sensordurchmesser als Abstand zwischen zwei ungeschirmten Sensoren
mit gleicher Trägerfrequenz (z. B. low frequency)

ƒ

1,5-facher Sensordurchmesser als Abstand zwischen zwei geschirmten Sensoren
mit gleicher Trägerfrequenz (z. B. low frequency)

ƒ

Nur zwei nahe beieinander liegende Sensoren in low frequency und high frequency
Ausführung

Korrekte LF/HF Anordnung

DT3005-S2-x-C1/ LF

DT3005-S2-x-C1/ HF

DT3005-S2-x-C1/ HF

DT3005-S2-x-C1/ LF

DT3005-S2-x-C1/ LF

DT3005-S2-x-C1/ LF

min. 3 x Sensor

-Ø bei ES

min. 1,5 x Sensor

-Ø bei EU

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Performant, industrietauglich und universell
Das eddyNCDT 3060 ist ein neuartiges leistungsfähiges Wirbelstrom-
Messsystem zur schnellen und präzisen Wegmessung. Das System
setzt sich aus einem kompakten Controller, dem Sensor sowie einem
Kabel zusammen und ist werkseitig auf ferromagnetische bzw. nicht
ferromagnetische Materialien abgestimmt. Mit über 400 kompatiblen
Sensormodellen, dem Bedienkomfort und der intelligenten Signalver-
arbeitung definiert eddyNCDT 3060 eine neue Leistungsklasse in der
induktiven Wegmessung.

Ideal zur Integration in Maschinen und Anlagen
Sensor und Controller sind temperaturkompensiert, sodass auch bei
Schwankungen der Umgebungstemperatur eine sehr hohe Mess-
genauigkeit erreicht wird. Die Sensoren sind für Umgebungstempera-
turen bis maximal +200 °C und einen Umgebungsdruck von bis zu
20 bar ausgelegt. Dank der kompakten Bauform des Controllers und
der Feldbusanbindung ist das Messsystem ideal für die Integration in
Maschinen und Anlagen geeignet.

Neuer Maßstab in der Controllertechnologie
Über die industrietaugliche M12 Ethernet-Schnittstelle steht eine mo-
derne Feldbusanbindung zur Verfügung. Konfigurierbare Analog-
ausgänge ermöglichen die Ausgabe der Messwerte als Spannung
oder Strom. Wird ein PC über die Ethernet-Schnittstelle verbunden,
kann ohne weitere Installation ein modernes Webinterface aufgerufen
werden, das die Software-Einstellung von Sensor und Controller er-
möglicht.

In der Controllerausführung DT3061 stehen erweiterte Funktionen wie
die 5-Punkt-Kalibrierung, die Einstellung von Schalt- und Temperatur-
ausgängen und die Mehrfachkennlinienspeicherung zur Verfügung.
Werden zwei oder mehr Systeme nebeneinander betrieben, entfällt
eine Synchronisation. Beim Betrieb mehrerer Messsysteme werden die
Systeme mit einer neuartigen Frequenztrennung geliefert. Dadurch ist
der Betrieb nebeneinander ohne gegenseitige Beeinflussung möglich.

Features

Controller-Typ

DT3060

DT3061

Aktive Temperaturkompensation
für Sensor und Elektronik

Frequenztrennung (LF & HF)

Industrial-Ethernet Schnittstelle

Intuitives Webinterface

Abstandsunabhängige Mehrpunkt-
kalibrierung (bis 3-Punkt-Kalibrierung)

Skalierbarer Messbereich über
Analogausgang (Teachfunktion)

Skalierbarer Analogausgang

Schalt- und Temperaturausgänge

-

5-Punkt-Kalibrierung

-

Mehrfachkennlinienspeicherung

-

12

Performantes induktives Wegmesssystem

eddy

NCDT

3060

-  Neue Maßstäbe in der Kombination

aus Linearität, Auflösung und
Temperaturstabilität

-  Einfache Integrierbarkeit durch

moderne Feldbusanbindung und
intelligente Signalverarbeitung

-  Höchster Bedienkomfort und intuitive

Konfiguration über Webinterface

-  Volle Industrietauglichkeit

durch robusten Systemaufbau

-  Höchste Anwendungsvielfalt

mit über 400 Sensormodellen

background image

105

±0,3

38

±

0,3

65

±

0,3

36,6

±0,2

54

±

0,2

27

±0,2

17,5

±

0,2

19,2

(127)

8-pol. Gehäuse-Stecker,
Ansicht Stiftseite

5

6

4

3

2

1

7

8

Pin

Farbe

Beschreibung

1

weiß

U_Weg

2

braun

+24V

3

grün

U_Temp_Sensor

4

gelb

U_Temp_Elekr

5

grau

GND_Temp_SW

6

rosa

GND_Weg

7

blau

GND_Power

8

rot

I_Weg

Modell

DT3060

DT3061

Auflösung

1)

statisch (20 Hz)

0,002 % d.M.

dynamisch (20 kHz)

0,01 % d.M.

Grenzfrequenz (-3dB)

umschaltbar 20 kHz, 5 kHz, 20 Hz

Messrate

50 kSa/s

Linearität

mit 3-Punkt-Linearisierung

≤ ± 0,2 % d.M.

mit 5-Punkt-Linearisierung

-

≤ ± 0,1 % d.M.

Temperaturstabilität

≤ 0,015 % d.M. / K

Temperaturkompensation

+10 … +50 °C

Synchronisation

nein (LF & HF Variante)

Messobjektmaterial

ferromagnetisch, nicht ferromagnetisch

Versorgungsspannung

12 … 32 VDC

Leistungsaufnahme

2,5 W

Analogausgang

0 … 10 V (kurzschlussfest); 4 … 20 mA (Bürde max. 500 Ohm)

Digitale Schnittstelle

Industrial Ethernet (M12-Buchse)

Anschluss

M12-Stecker

Montage

Durchgangsbohrungen

Temperaturbereich

Lagerung

-10 … +70 °C

Betrieb

0 … +50 °C

Schock (DIN-EN 60068-2-29)

15 g  /  6 ms in 3 Achsen, je 2 Richtungen und je 1000 Schocks

Vibration (DIN-EN 60068-2-6)

5 g  /  10 ... 500 Hz in 3 Achsen, je 2 Richtungen und je 10 Sweeps

Schutzart (DIN-EN 60529)

IP67 (angeschlossen)

Material

Alu-Druckguss

Gewicht

ca. 230 g

Anzahl Kennlinien

1

max. 4

d.M. = des Messbereichs

1)

RMS Rauschen bezogen auf Messbereichsmitte

13

background image

14

Sensoren

eddy

NCDT

3060

Sensor Typ

ES-U1

ES-S2

Messbereich

1 mm

2 mm

Messbereichsanfang

0,1 mm

0,2 mm

Auflösung

1) 2) 3)

0,02 µm

0,04 µm

Linearität

1)

mit 3-Punkt-Linearisierung

≤ ± 2 µm

≤ ± 4 µm

mit 5-Punkt-Linearisierung

4)

≤ ± 1 µm

≤ ± 2 µm

Temperaturstabilität

1) 2)

≤ 0,15 µm / K

≤ 0,3 µm / K

Temperaturkompensation

+10 … +180 °C

+10 … +180 °C

Mindestgröße Messobjekt (flach)

Betrieb

Ø 18 mm

Ø 18 mm

Sensortyp

ungeschirmt

geschirmt

Anschluss

integriertes Kabel, axial

Standardlänge 3 m;

1 m, 6 m, 9 m optional

5)

integriertes Kabel, axial

Standardlänge 3 m;

1 m, 6 m, 9 m optional

5)

Montage

Verschraubung (M6)

Verschraubung (M12)

Temperaturbereich

Lagerung

-50 … +180 °C

-50 … +200 °C

Betrieb

-20 … +180 °C

-20 … +200 °C

Druckbeständigkeit

frontseitig

20 bar

20 bar

rückseitig

5 bar

5 bar

Schock (DIN-EN 60068-2-29)

30 g

30 g

Vibration (DIN-EN 60068-2-6)

15 g

15 g

Schutzart (DIN-EN 60529)

IP68 (gesteckt)

IP68 (gesteckt)

Material

Edelstahl und Kunststoff

Edelstahl und Kunststoff

Gewicht

2,4 g (ohne Muttern)

11 g (ohne Muttern)

d.M. = des Messbereichs

1)

gültig bei Betrieb mit DT306x bezogen auf den nominalen Messbereich

2)

bezogen auf Messbereichsmitte

3)

RMS-Wert des Signalrauschens, statisch (20 Hz)

4)

Nur in Verbindung mit Controller DT3061

5)

Längentoleranz Kabel: +0,5 m / +1,25 m / +2,35 m / +3,5 m

25

33

4

SW19

M12x1

SW10

4

30

8

ø4,5

M6x0,5

ø4,7

3,2

SW10

Messrichtung

Kabelseite

background image

15

Sensor Typ

ES-U3

ES-S4

Messbereich

3 mm

4 mm

Messbereichsanfang

0,3 mm

0,4 mm

Auflösung

1) 2) 3)

0,06 µm

0,08 µm

Linearität

1)

mit 3-Punkt-Linearisierung

≤ ± 6 µm

≤ ± 8 µm

mit 5-Punkt-Linearisierung

4)

≤ ± 3 µm

≤ ± 4 µm

Temperaturstabilität

1) 2)

≤ 0,45 µm / K

≤ 0,6 µm / K

Temperaturkompensation

+10 … +180 °C

+10 … +180 °C

Mindestgröße Messobjekt (flach)

Betrieb

Ø 36 mm

Ø 27 mm

Sensortyp

ungeschirmt

geschirmt

Anschluss

integriertes Kabel, axial

Standardlänge 3 m;

1 m, 6 m, 9 m optional

5)

integriertes Kabel, axial

Standardlänge 3 m;

1 m, 6 m, 9 m optional

5)

Montage

Verschraubung (M12)

Verschraubung (M18)

Temperaturbereich

Lagerung

-50 … +200 °C

-50 … +200 °C

Betrieb

-20 … +200 °C

-20 … +200 °C

Druckbeständigkeit

frontseitig

20 bar

20 bar

rückseitig

5 bar

5 bar

Schock (DIN-EN 60068-2-29)

30 g

30 g

Vibration (DIN-EN 60068-2-6)

15 g

15 g

Schutzart (DIN-EN 60529)

IP68 (gesteckt)

IP68 (gesteckt)

Material

Edelstahl und Kunststoff

Edelstahl und Kunststoff

Gewicht

12 g (ohne Muttern)

30 g (ohne Muttern)

d.M. = des Messbereichs

1)

gültig bei Betrieb mit DT306x bezogen auf den nominalen Messbereich

2)

bezogen auf Messbereichsmitte

3)

RMS-Wert des Signalrauschens, statisch (20 Hz)

4)

Nur in Verbindung mit Controller DT3061

5)

Längentoleranz Kabel: +0,5 m / +1,25 m / +2,35 m / +3,5 m

4

25

33

SW16

SW27

M18x1

SW10

M12x1

39

10

31

6

SW19

Ø10,1

Messrichtung

Kabelseite

Kabel

Stecker-Modell controllerseitig

Kabelaufbau

koaxial

Typ

Triaxial-Stecker Typ B

Mantelmaterial

FKM

Verriegelungsart

Push-Pull

Temperaturbeständigkeit

-20 … +200 °C

Schutzart

IP68 (gesteckter Zustand)

Außendurchmesser

3,6 mm ± 0,2 mm

Temperaturbeständigkeit

-20 … +200 °C

Biegeradien

statisch:

≥ 18 mm

dynamisch:  ≥ 36 mm

Material Gehäuse

Messing vernickelt
und verchromt

Robotertauglich

nein

Mechanische Lebensdauer

10.000 Zyklen

ca.35

ca.26

ca.100

20

Kabellänge 1, 3, 6, 9 m

5)

ø4,5

Ø9

Controller

Sensor

background image

16

Das Wirbelstrom-Messsystem eddyNCDT 3300 zählt dabei zu den leistungsfähigsten Systemen
weltweit und eröffnet durch das technologisch ausgereifte Konzept zahlreiche Vorteile in den
unterschiedlichsten Anwendungsfeldern in der Fertigungsautomatisierung, Maschinenüberwa-
chung und Qualitätskontrolle.

Vielseitiger Controller
Die Controller der Serie eddyNCDT 3300 besitzen Hochleistungs-Prozessoren für zuverlässige
Signalaufbereitung und Weiterverarbeitung. Die 3-Punkt-Linearisierung ermöglicht eine nahezu
vollautomatische Linearisierung, die optimale Genauigkeiten für jedes metallische Messobjekt
und jede Einbauumgebung ermöglicht. Die Bedienung wird durch das dialoggestützte Grafik-
display unterstützt.

Hochpräzise Wirbelstrom-Wegmessung

eddy

NCDT

3300

Linearisierung und Kalibrierung
Systeme der Serie eddyNCDT 3300 sind vom
Anwender individuell linearisierbar und kalib-
rierbar. Damit werden selbst bei ausgefallenen
Messobjekt-Werkstoffen oder schwierigen
Einbaubedingungen stets optimale Mess-
genauigkeiten erreicht. Der Abgleich erfolgt
über 3 Abstandspunkte (,,), die durch
ein Vergleichsnormal vorgegeben werden.

Höchste Präzision durch Feld-Kalibrierung
Um höchste Präzision zu erreichen, bietet

eddyNCDT 3300 die Funktion der Feld-Kali-
brierung zur Erzielung hochgenauer Messer-
gebnisse. Dabei werden folgende Einfluss-
möglichkeiten berücksichtigt:
A: Verschiedene Messmaterialien
B: Verschiedene Messflächen
C: Form des Messobjekts
D: Seitliche Vorbedämpfung
E: Messobjektverkippung
Über die Feldkalibrierung kann außerdem der
Messbereich erweitert werden.

2

1/1

1/1

1/2

1/2

Signal

3

1

Sensor

Messobjekt

Messbereich

3-Punkt Linearisierung

Messbereich

Messbereich

Signal

Signal

A

C

B

E
D

Herkömmlicher Sensor ohne Feld-Kalibrierung:
Massive Linearitätsschwankungen resultieren
auf Grund verschiedener Einflussgrößen

eddy

NCDT

3300 mit Feldkalibierung:

Hohe Genauigkeit durch Berücksichtigung
unterschiedlicher Einflussgrößen

A CB

ED

Linearität nur

±0.2 % d.M.

- Mikrometergenaue Messung

-  Ideal für schnelle Messungen:

Grenzfrequenz bis 100 kHz (-3dB)

-  Zahlreiche Sensormodelle, auch in

kundenspezifischer Ausführung

-  Robuste und industrietaugliche

Sensorbauformen

-  Mehrkanalmessung durch

Synchronisation

background image

17

Controller

DT3300

DT3301

Linearität

≤ ± 0,2 % d.M.

Auflösung

2)

bis 25 Hz

≤0,005 % d.M. (≤0,01 % d.M. bei ES04, ES05 und EU05)

bis 2,5 kHz

≤ 0,01 % d.M.

bis 25 / 100 kHz

≤ 0,2 % d.M.

Grenzfrequenz

wählbar 25 kHz  / 2,5 kHz / 25 Hz (-3 dB); 100 kHz für Messbereiche ≤ 1 mm

Temperatur-Kompensationsbereich

+10 ... +100 °C (Option TCS: -40 ... +180 °C)

3)

Temperaturbereich

Controller

+5 ... +50 °C

Ausgänge

wählbar 0 ... 5 V / 0 ... 10 V / ± 2,5 V / ± 5 V / ± 10 V (oder invertiert) / 4 ... 20 mA (Bürde 350 Ohm)

Versorgung

±12 VDC / 100 mA, 5,2 VDC / 220 mA

1)

11 ... 32 VDC / 700 mA

Synchronisation

über Kabel PSC 30 (Zubehör)

über Kabel E SC 30 (Zubehör)

Elektromagnetische Verträglichkeit

gem. EN 50081-2 / EN 61000-6-2

Controller-Funktionen

Grenzwertüberwachung, Auto-Zero, Spitze-Spitze, Minimum, Maximum,

Mittelwert drei Kennlinien speicherbar

d.M. = des Messbereichs
Referenzmaterial: Aluminium (nicht ferromagnetisch) bzw. Stahl DIN 1.0037 (ferromagnetisch)
Referenztemperatur für angegebene Messdaten 20 °C; Auflösung und Temperaturstabilität gelten für Messbereichsmitte.
Bei magnetisch inhomogenen Werkstoffen sind abweichende Daten möglich.

1)

zusätzlich 24 VDC für externe Rücksetzung und Grenzwertschalter

2)

Angaben für Auflösung basieren auf Spitze-Spitze-Werten des Signalrauschens

3)

Temperaturstabilität kann bei Option TCS abweichen

ESC

Controller Display

LED grün
betriebsbereit

Grenzwerte
Min-Max-Werte

Messwert

Einheit wählbar
(mm / inch)

Meldungen

LED gelb

Grenzwertschalter A

LED rot

Grenzwertschalter B

Abmessungen Controller

Sensor

Ausgang analog (U+I)

Schaltein-/ausgänge
(24 VDC Ein)

Befestigungsbohrungen ø 4,6

ca. 204

45

79 011

155

10

191

Eingang Versorgung / Sync.

Ausgang Versorgung / Sync.

SENSOR

ANA

LO

G-
I/O

IN/OUT/24

V

IN

±12V/5.2V

SYNCHR

IN

SYNCHR

OUT

Vierfach-Grenzwertschalter

ƒ

Zwei obere und untere Grenzwerte
beliebig definierbar

ƒ

Individuelle  Schaltschwelle

ƒ

LED-Anzeige für Über- bzw.
Unterschreitung des Grenzwerts

Automatische Kalibrierung

ƒ

3-Punkt Linearisierung für die optimale
Vor-Ort-Kalibrierung

Vier Kennlinien speicherbar

ƒ

Werkskalibrierung und 3 individuelle
Kennlinien speicherbar

ƒ

Einfache  Microprozessor-gestützte
Ein-Zyklus-Kalbrierung

Ausgangsarten

ƒ

Spannung / Strom

ƒ

Metrisch / Inch und grafische Darstellung

ƒ

Anzeige von Auto-Zero, Spitze-Spitze-Wert,
Minimum, Maximum

ƒ

Skalierbare Anzeige zur Umrechnung in
indirekte Messgrößen

background image

18

Sensortyp

ES04

EU05

ES08

Bauform

geschirmt

ungeschirmt

geschirmt

Messbereich

0,4 mm

0,4 mm

0,8 mm

Grundabstand

0,04 mm

0,05 mm

0,08 mm

Linearität

≤ ± 0,8 µm

≤ ± 1 µm

≤ ± 1,6 µm

Auflösung

0,02 µm

0,025 µm

0,04 µm

Temperaturstabilität (MBM)

≤ ± 0,06 µm/°C

≤ ± 0,075 µm/°C

≤ ± 0,12 µm/°C

Temperatur max.

150 °C

150 °C

150 °C

Druckbeständigkeit Sensorfront

100 bar

-

20 bar

Kabel integriert/ Länge

ca. 0,25 m

ca. 0,25 m

ca. 0,25 m

Temperatur Sensorkabel

180 °C

180 °C

180 °C

Material Sensorgehäuse

Edelstahl

Edelstahl und Keramik

Edelstahl und Kunststoff

MBM = Messbereichsmitte

Sensoren

eddy

NCDT

3300

1:1

Kabellänge 0,25 m ±0,04 m

ø2,5
ø2

SW3,2

21

3

13,75

M4x0,35

45

°

1:1

Kabellänge 0,25 m ±0,04 m

M3x0,35

ø2

M3

ø2

8

4

13±0,1

0,3x45°

1:1

Kabellänge 0,25 m

13

21

M5x0,5

SW4

ø2

Messrichtung

Steckerseite

60

40

55

ø13

ø4

ø4,5

36

26

SW12

SW10

ø13

ø14

Controller

ECx/1  Verlängerungskabel für Lötanschluss, Länge wählbar bis zu x≤15 m

ECx/90 Sensorkabel mit 90° Winkelstecker (sensorseitig), Länge wählbar bis zu x≤15 m

10

35

26

ø 13

ø9

60

40

55

ø13

ø4

ø4,5

36

26

SW12

SW10

ø13

ø14

Controller

60

40

55

ø13

ø4

ø4,5

36

26

SW12

SW10

ø13

ø14

Controller

Sensor

offene Enden für Verbindungslötplatine

Sensor

ECx Sensorkabel, Länge wählbar bis zu x≤15 m

36

26

ø9

Triaxial-Stecker

Sensor

60

40

55

ø13

ECx/2 Verlängerungskabel für Anschluss über Stecker, Länge wählbar bis zu x≤15 m

ø4,5

ø4

36

34

25,5

3

SW12

SW10

ø13

ø14

ø5

Triaxial-Stecker

Sensor

Controller

60

40

55

ø13

39

26

SW12

SW10

ø14

ø4

36

26

SW12

SW10

ø13

ø14

Controller

ECEx Sensorkabel-Verlängerung, Länge wählbar bis zu x≤15 m

Sensor

background image

19

Sensor Typ

ES1

EU1

ES2

EU3

Bauform

geschirmt

ungeschirmt

geschirmt

ungeschirmt

Messbereich

1 mm

1 mm

2 mm

3 mm

Grundabstand

0,1 mm

0,1 mm

0,2 mm

0,3 mm

Linearität

≤ ± 2 µm

≤ ± 2 µm

≤ ± 4 µm

≤ ± 6 µm

Auflösung

0,05 µm

0,05 µm

0,1 µm

0,15 µm

Temperaturstabilität (MBM)

≤ ± 0,15 µm/°C

≤ ± 0,15 µm/°C

≤ ± 0,3 µm/°C

≤ ± 0,45 µm/°C

Temperatur max.

150 °C

150 °C

150 °C

150 °C

Druckbeständigkeit Sensorfront

-

-

20 bar

20 bar

Kabel integriert/ Länge

ca. 0,25 m

ca. 0,25m

-

-

Temperatur Sensorkabel

180 °C

180 °C

-

-

Material Sensorgehäuse

Edelstahl und Kunststoff

Edelstahl und Kunststoff

Edelstahl und Kunststoff

Edelstahl und Kunststoff

MBM = Messbereichsmitte

Messrichtung

Steckerseite

1:1 Kabellänge 0,25 m ±0,04 m

M8*1

M8

SW7

ø3,8

ø3

45°

18

28

8

1:1 Kabellänge 0,25 m ±0,04 m

M5

ø4

M5

SW4

4

16

28

3

11

ø3,8
ø3

1:2

M12x1

SW10

SW19

6

25

1:1

M12x1

ø9,9

SW10

SW19 mm

6

6

31

Kabel

Kabelaufbau

koaxial mit Beidraht

Mantelmaterial

FEP/Flour-Thermoplast

Temperaturbeständigkeit

-30 °C bis +200 °C

Außendurchmesser

3,9 mm ±0,1 mm

Biegeradien

Einmal-Biegung bei Verlegung: 2 x Kabeldurchmesser

Mindest-Biegeradius bei Bewegung: 5 x Kabeldurchmesser

Optimaler Biegeradius bei ständiger Bewegung: 10 x Kabeldurchmesser

Robotertauglich nein

Stecker

Controllerseite Sensorseite

Modell

ECx  ECx/1  ECx/2

Typ

Buchse 5-pol, Kabeldose

Stecker, Triaxial

Stecker 5-pol

Stecker, Triaxial

Verriegelungsart Schraub

Push-Pull

Schraub

Push-Pull

Schutzart

IP67

IP67 (im gesteckten Zustand)  IP67 (im gesteckten Zustand)  IP68

Temperaturbeständigkeit

-30 bis +85°C

-30 bis +150°C

-40 bis +85°C

-65 bis +135°C

Material Gehäuse

Messing vernickelt

Messing vernickelt, matt

Messing vernickelt

Messing vernickelt, matt

Mechanische Lebensdauer

> 500 Steckzyklen

> 5.000 Steckzyklen

> 500 Steckzyklen

> 5.000 Steckzyklen

background image

20

Messrichtung

Steckerseite

Sensoren

eddy

NCDT

3300

Sensortyp

ES4

EU6

EU8

Bauform

geschirmt

ungeschirmt

ungeschirmt

Messbereich

4 mm

6 mm

8 mm

Grundabstand

0,4 mm

0,6 mm

0,8 mm

Linearität

≤ ± 8 µm

≤ ± 12 µm

≤ ± 16 µm

Auflösung

0,2 µm

0,3 µm

0,4 µm

Temperaturstabilität (MBM)

≤ ± 0,6 µm/°C

≤ ± 0,9 µm/°C

≤ ± 1,2 µm/°C

Temperatur max.

150 °C

150 °C

150 °C

Druckbeständigkeit Sensorfront

20 bar

20 bar

20 bar

Kabel integriert/ Länge

-

-

-

Temperatur Sensorkabel

-

-

-

Material Sensorgehäuse

Edelstahl und Kunststoff

Edelstahl und Kunststoff

Edelstahl und Kunststoff

MBM = Messbereichsmitte

1:1

M18x1

6

25

SW16

SW27

1:2

M18x1

ø14,9

6

6

31

SW16

SW 27 mm

1:2

M24x1,5

ø20,9

SW19

SW36

6

8,8

25

60

40

55

ø13

ø4

ø4,5

36

26

SW12

SW10

ø13

ø14

Controller

ECx/1  Verlängerungskabel für Lötanschluss, Länge wählbar bis zu x≤15 m

ECx/90 Sensorkabel mit 90° Winkelstecker (sensorseitig), Länge wählbar bis zu x≤15 m

10

35

26

ø 13

ø9

60

40

55

ø13

ø4

ø4,5

36

26

SW12

SW10

ø13

ø14

Controller

60

40

55

ø13

ø4

ø4,5

36

26

SW12

SW10

ø13

ø14

Controller

Sensor

offene Enden für Verbindungslötplatine

Sensor

ECx Sensorkabel, Länge wählbar bis zu x≤15 m

36

26

ø9

Triaxial-Stecker

Sensor

60

40

55

ø13

ECx/2 Verlängerungskabel für Anschluss über Stecker, Länge wählbar bis zu x≤15 m

ø4,5

ø4

36

34

25,5

3

SW12

SW10

ø13

ø14

ø5

Triaxial-Stecker

Sensor

Controller

60

40

55

ø13

39

26

SW12

SW10

ø14

ø4

36

26

SW12

SW10

ø13

ø14

Controller

ECEx Sensorkabel-Verlängerung, Länge wählbar bis zu x≤15 m

Sensor

background image

21

Sensor Typ

EU15

EU22

EU40

EU80

Bauform

ungeschirmt

ungeschirmt

ungeschirmt

ungeschirmt

Messbereich

15 mm

22 mm

40 mm

80 mm

Grundabstand

1,5 mm

2,2 mm

4 mm

8 mm

Linearität

≤ ± 30 µm

≤ ± 44 µm

≤ ± 80 µm

≤ ± 160 µm

Auflösung

0,75 µm

1,1 µm

2 µm

4 µm

Temperaturstabilität (MBM)

≤ ± 2,25 µm/°C

≤ ± 3,3 µm/°C

≤ ± 6 µm/°C

≤ ± 12 µm/°C

Temperatur max.

150 °C

150 °C

150 °C

150 °C

Druckbeständigkeit Sensorfront

-

-

-

-

Kabel integriert/ Länge

-

-

-

-

Temperatur Sensorkabel

-

-

-

-

Material Sensorgehäuse

Epoxi

Epoxi

Epoxi

Epoxi

MBM = Messbereichsmitte

Messrichtung

Steckerseite

1:3

ø14

11

3*120°

3*ø4,2

12

7,5

ø37

10

ø10

1:2

38,5

19,75

3*ø4,2

3*120°

12,5

ø52

ø14

ø10

11

12,27

22

1:3

11

30

3*120°

3*ø5,5

12

ø10

ø18,5

ø70,3

ø14

1:8

11

27,3

45

3*120°

3*ø6,5

ø14

ø40

ø140,3

ø10

Kabel

Kabelaufbau

koaxial mit Beidraht

Mantelmaterial

FEP/Flour-Thermoplast

Temperaturbeständigkeit

-30 °C bis +200 °C

Außendurchmesser

3,9 mm ± 0,1 mm

Biegeradien

Einmal-Biegung bei Verlegung: 2 x Kabeldurchmesser

Mindest-Biegeradius bei Bewegung: 5 x Kabeldurchmesser

Optimaler Biegeradius bei ständiger Bewegung: 10 x Kabeldurchmesser

Robotertauglich nein

Stecker

Controllerseite Sensorseite

Modell

ECEx  ECx/90

Typ

Buchse 5-pol, Kabeldose

Stecker 5-pol

Stecker, Triaxial, Winkel

Verriegelungsart Schraub

Schraub

Push-Pull

Schutzart

IP67

IP67 (im gesteckten Zustand)  IP67 (im gesteckten Zustand)

Temperaturbeständigkeit

-30 bis +85°C

-30 bis +85°C

-65 bis +135°C

Material Gehäuse

Messing vernickelt

Messing vernickelt

Messing vernickelt, matt

Mechanische Lebensdauer

> 500 Steckzyklen

> 500 Steckzyklen

> 5000 Steckzyklen

background image

22

Sensoren für Sonderanwendungen

eddy

NCDT

3300

1:1

ES04/180(27) Geschirmter Sensor
Messbereich 0,4 mm
Temperaturstabilität ≤±0,025% d.M./°C
Anschluss: integriertes Koaxial-Kabel
0,25 m (ø 0,5 mm) mit
Übergangslötplatine
Druckbeständigkeit (statisch):
Front 100 bar
Max. Einsatztemperatur: 180 °C
Gehäuse-Material: Edelstahl
Anschlusskabel: ECx/1, Länge ≤6 m

Kabellänge 0,25 m

M4x0,35

ø3,7

SW3,2

10

30

5

2:1

ES04/180(25) Geschirmter Sensor
Messbereich 0,4 mm
Temperaturstabilität ≤±0,025% d.M./°C
Anschluss: integriertes Koaxial-Kabel
1 m (ø 0,5 mm), kurzer Silikon-
Schlauch am Kabelaustritt
Druckbeständigkeit (statisch):
Front 100 bar
Max. Einsatztemperatur: 180 °C
Gehäuse-Material: Edelstahl
Anschlusskabel: ECx/1 oder ECx/2,
Länge ≤6 m

Kabellänge 1 m ±0,15 m

M4x0,35

SW3,2

ø0,5

8

2,5

2:1

ES04(35) Geschirmter Sensor
Messbereich 0,4 mm
Temperaturstabilität ≤±0,025% d.M./°C
Anschluss: integriertes Koaxial-Kabel
0,25 m (ø 1,5 mm) mit dichter
Triaxial-Buchse
Druckbeständigkeit (statisch):
Front 100 bar / Rückseite 5 bar
Max. Einsatztemperatur: 150 °C
Gehäuse-Material:
Edelstahl und Keramik
Anschlusskabel: ECx/1, Länge ≤6 m

Kabellänge 0,25 m

M4x0,35

ø2,5

ø1,5

15

8

1:1

ES04(34) Geschirmter Sensor
Messbereich 0,4 mm
Temperaturstabilität ≤±0,025% d.M./°C
Anschluss: integriertes Koaxial-Kabel
0,25 m (ø 2 mm) mit dichter Triaxial-
Buchse
Druckbeständigkeit (statisch):
Front 100 bar / Rückseite Spritzwasser
Max. Einsatztemperatur: 150 °C
Gehäuse-Material:
Edelstahl und Keramik
Anschlusskabel: ECx, Länge ≤6 m

Kabellänge 0,25 m ±0,04 m

M4x0,35

M4

SW3,2

31

3

23,4

7,6

ø2,5

ø2

45

°

3:1

ES04(70) Geschirmter Sensor
Messbereich 0,4 mm
Temperaturstabilität ≤±0,025% d.M./°C
Anschluss: integriertes Koaxial-Kabel
0,25 m (ø0,5 mm) mit Übergangslötplatine
Druckbeständigkeit (statisch):
Front 100 bar / Rückseite Spritzwasser
Max. Einsatztemperatur: 150 °C
Gehäuse-Material:
Edelstahl und Keramik
Anschlusskabel: ECx/1, Länge ≤6 m

ø0,5

ø3,45

ø2,4

1

55

°±

7,62

6,775

6,1

1

M4x0,35

Kabellänge 0,25m

2:1

ES04(44) Geschirmter Sensor
Messbereich 0,4 mm
Temperaturstabilität ≤±0,025% d.M./°C
Anschluss: integriertes Koaxial-Kabel
0,2 m (ø 1,2 mm) mit dichter Triaxial-
Buchse
Druckbeständigkeit (statisch):
Front 100 bar / Rückseite Spritzwasser
Max. Einsatztemperatur: 150 °C
Gehäuse-Material:
Edelstahl und Keramik
Anschlusskabel: ECx/1, Länge ≤6 m

Kabellänge 0,2 m

ø4,6

70°

9,7

1,64

1,5

ø1,2

1

M5x0,35

Subminiatursensoren für beengte Bauräume
Neben Standardsensoren in gängigen Bauformen sind Miniatursen-
soren lieferbar, die bei geringstmöglichen Abmessungen hochpräzise
Messergebnisse erreichen. Druckdichte Ausführungen, geschirmte

Gehäuse, Keramikbauformen und andere Besonderheiten kennzeich-
nen diese Sensoren, die trotz der geringen Abmessungen hochgenaue
Messergebnisse erzielen. Eingesetzt werden die Miniatursensoren
hauptsächlich in Hochdruckanwendungen, z.B. im Verbrennungsmotor.

background image

23

2:1

EU05(93) Ungeschirmter Sensor
Messbereich 0,4 mm
Temperaturstabilität ≤±0,025% d.M./°C
Anschluss: integriertes Koaxial-
Kabel 0,25 m (ø 0,5 mm)
mit Übergangslötplatine
Druckbeständigkeit (statisch):
Front 2000 bar / Rückseite Spritzwasser
Max. Einsatztemperatur: 150 °C
Gehäuse-Material: Keramik
Anschlusskabel: ECx/1, Länge ≤6 m

Kabellänge 0,25 m

ø2,3-0,05

ø2,95-0,05

3,07+0,05

5,15-0,05

O-Ring
2x0,5

R0,1

ø0,5

3:1

EU05(10) Ungeschirmter Sensor
Messbereich 0,5 mm
Temperaturstabilität ≤±0,025% d.M./°C
Anschluss: integriertes Koaxial-
Kabel 0,25 m (ø 0,5 mm)
mit Übergangslötplatine
Max. Einsatztemperatur: 150 °C
Gehäuse-Material:
Edelstahl und Keramik
Anschlusskabel: ECx/1, Länge ≤6 m

Kabellänge 0,25 m ±0,04 m

3

2

ø0,5

2,5

4

3:1

ES05/180(16) Geschirmter Sensor
Messbereich 0,5 mm
Temperaturstabilität ≤±0,025% d.M./°C
Anschluss: integriertes Koaxial-Kabel
0,25 m (ø 0,5 mm) mit
Übergangslötplatine
Max. Einsatztemperatur: 180 °C
Gehäuse-Material:
Edelstahl und Epoxi
Anschlusskabel: ECx/1, Länge ≤6 m

Kabellänge 0,25 m

ø0,5

4,4±0,05

1,9±0,05

0,7

3:1

ES05(36) Geschirmter Sensor
Messbereich 0,5 mm
Anschluss: integriertes Koaxial-
Kabel 0,5 m (ø 0,5 mm) mit
Übergangslötplatine
Max. Einsatztemperatur: 150 °C
Gehäuse-Material:
Edelstahl und Epoxi-Verguss
Anschlusskabel: ECx/1, Länge ≤6 m

Kabellänge
0,5 m

Silikonschlauch
ø0,7 mm

6±0,1

0,5x45°

ø1,1

4,5h6

15

ø0,5

1,95

2:1

EU05(65) Ungeschirmter Sensor
Messbereich 0,5 mm
Anschluss: integriertes Koaxial-
Kabel 0,25 m (ø 0,5 mm)
mit Übergangslötplatine
Druckbeständigkeit (statisch):
Front 700 bar / Rückseite Spritzwasser
Max. Einsatztemperatur: 150 °C
Gehäuse-Material: Keramik
Anschlusskabel: ECx/1, Länge ≤6 m

Kabellänge 0,25 m

ø2,3 -0,05

R0,10

ø2,95 -0,05

ø0,5

O-Ring
2x0,5

5+0,05

2,92+0,05

3:1

EU05(66) Ungeschirmter Sensor
Messbereich 0,5 mm
Temperaturstabilität ≤±0,025% d.M./°C
Anschluss: integriertes Koaxial-
Kabel 0,25 m (ø 0,5 mm)
mit Übergangslötplatine
Druckbeständigkeit (statisch):
Front 400 bar / Rückseite Spritzwasser
Max. Einsatztemperatur: 150 °C
Gehäuse-Material: Keramik
Anschlusskabel: ECx/1, Länge ≤6 m

Kabellänge 0,25 m

ø2,27±0,01

ø0,5

2,8-0,1

3:1

EU05(72) Ungeschirmter Sensor
Messbereich 0,4 mm
Temperaturstabilität ≤±0,025% d.M./°C
Anschluss: integriertes Koaxial-
Kabel 0,25 m (ø 0,5 mm)
mit Übergangslötplatine
Druckbeständigkeit (statisch):
Front 2000 bar / Rückseite Spritzwasser
Max. Einsatztemperatur: 150 °C
Gehäuse-Material: Keramik
Anschlusskabel: ECx/1, Länge ≤6 m

Kabellänge 0,25 m

ø2,27±0,01

ø0,5

2,8-0,1

background image

Messprinzip
Eine im Sensorgehäuse integrierte Spule ist von hochfrequentem
Wechselstrom durchflossen. Das entstehende elektromagnetische
Feld wird bei Annäherung einer Turboladerschaufel verändert. Dadurch
erzeugt jede Schaufel einen Impuls. Der Controller ermittelt unter Be-
rücksichtigung der Schaufelanzahl die Drehzahl (Analog 0 - 5 V).

Robuster Miniatur-Controller
Die komplette Elektronik ist in einem dichten Miniaturgehäuse unterge-
bracht und für eine Einsatztemperatur bis 115 °C ausgelegt. Dadurch
ist eine einfache Integration im Motorraum möglich. Das DZ140 bietet
hervorragende Störsicherheit bei erhöhten EMV-Anforderungen, so-
wohl im Prüfstand als auch im Fahrversuch.

Einsatz im Motorraum
Das Wirbelstrom-Messsystem DZ140 ist resistent gegen Öl und
Schmutz. Gerade gegenüber optischen Drehzahlmesssystemen ist
dies ein entscheidender Vorteil, da somit kontinuierlich hochgenaue
Messergebnisse erzielt werden.

Einfache Handhabung
Eine dreifarbige LED im Controller zeigt, wann der Sensor den idealen
Abstand zu den Turbolader-Schaufeln erreicht hat. Die Einbauzeit wird
dadurch auf ein Minimum reduziert. Der Sensor wird mit der Elektronik
über einen Spezial-BNC-Stecker verbunden und ist somit abwärtskom-
patibel zu sämtlichen Sensoren der Vorgängerversion. Für eine sichere
Verbindung der Elektronik mit der Versorgung und den Analogausgän-
gen sorgt ein industrieller Push-Pull-Stecker.

Messung gegen Aluminium- und Titanschaufeln
Das DZ140 Messsystem misst nicht nur auf Aluminium-, sondern auch
auf Titanschaufeln. Dabei können die Sensoren in vergleichsweise gro-
ßem Abstand zur Schaufel montiert werden. Der maximale Abstand
beträgt 2,2 mm und ermöglicht einen sicheren Betrieb.

Äußerst kompakte Bauform

Große Messabstände sowohl bei Aluminium als auch Titan

Axialer Einbau

Radialer Einbau

24

Turbolader-Drehzahl-Messung

turbo

SPEED

DZ140

-   Drehzahlmessung

von 200 bis 400.000 U/min

- Miniatur-Sensor ø3 mm

- Messung auf Aluminium und Titan

- Großer Messabstand bis 2,2 mm

- Keine Modifikation des Verdichterrades

- Ideal für Prüfstand und Fahrversuch

-  Höchste Störsicherheit und Genauigkeit,

auch bei schwierigen Prüfumgebungen

-  Betriebstemperatur der Sensoren

bis 285 °C

background image

Controller DZ140

18

83,8

19,5

41,3

33,3

62

1 2 3 4

5 6

7 8

9 1

0 11

12

13

1

4

15

16

0  1  2

3

4  6

7

8

9

Modell

DZ140 (Controller)

Sensoren

DS 05(03)

DS 05(04)

DS 05(07)

DS 05(14)

DS 05(15)

DS 1

DS 1(04)

DS 1/T

Messobjekt (Schaufelmaterial)

Aluminium oder Titan

Drehzahlbereich (Messbereich)

200 ... 400.000 U/min

Betriebstemperatur

Controller

-20 ... +115 °C

Sensor

-40 ... +235 °C (kurzzeitig +285°C)

Sensorabstand
zur Schaufel
(Wanddicke 0,35 mm)

Aluminium

radial 0,6 mm / axial 1,1 mm

radial 1,3 mm / axial 1,6 mm

Titan

radial 0,6 mm / axial 1,0 mm

radial 1,2 mm / axial 1,6 mm

Justage mittels 3-farbiger Status-LED

Integriertes Kabel am Sensor

0,5 m

± 0,15 m

0,75 m

± 0,15 m

0,8 m

± 0,15 m

Schaufelzahl

einstellbar, von außen zugänglicher Drehschalter für 1 bis 16 Schaufeln

Ausgang (digital)

1 Impuls / Schaufel (TTL-Pegel mit variabler Impulsdauer)

oder 1 Impuls / Umdrehung (TTL-Pegel mit 100 µs Impulsdauer)

Ausgang (analog)

0 ... 5 V (200 ... 200.000 U/min)
0 ... 5 V (200 ... 400.000 U/min)

einstellbar, von außen zugänglicher Mode-Drehschalter

Linearität

± 0,2 % d.M.

Auflösung

0,1 % d.M.

Testpulserzeugung zur Kontrolle der Messkette; Lastwiderstand >5 kOhm, Lastkapazität max. 1 nF

Ausgang RAW (über BNC-Buchse)

zur einfachen Sensormontage über Oszilloskop

Versorgung

9 V ... 30 VDC / max. 50 mA (kurzzeitig bis 36 VDC)

Kabel

PC140-3 Versorgungs- und Signalkabel, 3 m lang

PC140-6 Versorgungs- und Signalkabel, 6 m lang

Gewicht

Controller DZ140: ca. 85 g

Schutzart

Controller DZ140: IP 65

d.M. = des Messbereichs

25

-   Drehzahlmessung

von 200 bis 400.000 U/min

- Miniatur-Sensor ø3 mm

- Messung auf Aluminium und Titan

- Großer Messabstand bis 2,2 mm

- Keine Modifikation des Verdichterrades

- Ideal für Prüfstand und Fahrversuch

-  Höchste Störsicherheit und Genauigkeit,

auch bei schwierigen Prüfumgebungen

-  Betriebstemperatur der Sensoren

bis 285 °C

background image

26

Sensor Typ

DS 05(03)

DS 05(04)

DS 05(07)

DS 05(14)

Messbereich

0,5 mm

0,5 mm

0,5 mm

0,5 mm

Gewindelänge

-

-

45 mm

28 mm

Gewinde

-

-

M5 x 0,8

M5 x 0,8

Kabel integriert/ Länge

0,5 m

0,5 m

0,5 m

0,5 m

Besonderheit

gekrümmtes Gehäuse

-

-

Gehäuselänge 42,5 mm

Sensoren

turbo

SPEED

DZ140

Sensorkabel ø ca. 3,5 mm
Länge 0,5 m (± 0,15 m)
mit BNC-Kabelbuchse

M5

28

ca. 10

SW4

Sensorkabel ø ca. 3,5 mm
Länge 0,5 m (±0,15 m)
mit BNC-Kabelbuchse

M5

ø3

ø3

ca. 10

46

58+1

67,8

12

1

SW4

Sensorkabel ø ca. 3,5 mm
Länge 0,5 m (± 0,15 m)
mit BNC-Kabelbuchse

Sensor

67,8

ø3

ca. 10

SW4

35

18

ca. 10

Sensorkabel ø ca. 3,5 mm
Länge 0,5 m (±0,15 m)
mit BNC-Kabelbuchse

Sensor

45°

±3°

ø3

SW4

SW8

9

15

M6x1

Montageadapter MA135

Im Lieferumfang für Sensoren
DS05(03) und DS05(04) enthalten.

background image

27

Sensor Typ

DS 05(15)

DS 1

DS 1(04)

DS 1/T

Messbereich

0,5 mm

1 mm

1 mm

1 mm

Gewindelänge

45 mm

40 mm

40 mm

40 mm

Gewinde

M5 x 0,8

M5 x 0,5

M5 x 0,5

M5 x 0,5

Kabel integriert/ Länge

0,5 m

0,75 m

0,8 m

0,8 m

Besonderheit

-

-

Edelstahlschutzschlauch

-

Sensorkabel ø ca. 3,5 mm
Länge 0,5 m (±0,15 m)
mit BNC-Kabelbuchse

45

ca. 10

M5

SW4

M5x0,5

ca. 10

40

Sensorkabel ø ca. 3,5 mm
Länge 0,75 m (±0,15 m)
mit BNC-Kabelbuchse

SW4

Sensorkabel ø ca. 6,0
Edelstahl IP 40
Länge 0,8 m (±0,15 m)
mit BNC-Kabelbuchse

M5x0,5

42

SW6

M5x0,5

ca. 10

40

Sensorkabel ø ca. 4,5

mm

Länge 0,8 m (±0,15 m)
mit Triax-BNC-Kabelbuchse

ø ca. 19

Messrichtung

background image

Messung der thermischen Längenausdehnung in Spindeln
Das Wegmesssystem SGS 4701 (Spindle Growth System) wurde spe-
ziell für den Einsatz in Hochfrequenz-Spindeln entwickelt. Aufgrund
der hohen Drehzahl und der Wärmeentwicklung muss in Präzisions-
werkzeugmaschinen die thermische Längenausdehnung der Spindel
kompensiert werden, um das Werkzeug immer in der definierten Lage
zu halten. Der SGS Sensor erfasst die thermische und zentrifugalkraft-
bedingte Ausdehnung der Spindel. Die Messwerte fließen in die CNC
Steuerung ein und kompensieren die Positionsabweichung.

Das SGS 4701 arbeitet nach dem Wirbelstromprinzip, wodurch die
Messung berührungslos und verschleißfrei erfolgt. Das Messverfahren
ist zudem unempfindlich gegenüber Störeinflüssen wie Hitze, Staub
und Öl.

Systemaufbau
Das SGS 4701 besteht aus einem Sensor, dem Sensorkabel und dem
Controller, die werkseitig auf ferromagnetische bzw. nicht ferromagneti-
sche Messobjekte kalibriert sind. Zwei miniaturisierte Sensorbauformen
erlauben die Installation direkt in der Spindel. Dort wird üblicherweise
auf den Labyrinthring der Spindel gemessen. Neben der Messung der
Längenausdehnung wird die Temperatur am Sensor erfasst und aus-
gegeben. Der kompakte Controller kann über einen Flansch am Spin-
delgehäuse montiert oder direkt in der Spindel untergebracht werden.

Das Sensorkabel darf nicht gekürzt
werden, da die Funktionalität einge-
schränkt wird. Bei der Verwendung
der Lötanschlüsse ist das Entfernen
des Steckers nur direkt hinter der
steckerseitigen Crimpung erlaubt.

M

S

8-pol. M12 Stecker Pin-Ansicht auf Controller

5

6

4

3

2

1

7

8

S = Signal = Innenleiter
M = Masse = Schirm = Außenleiter

28

-  Miniaturisierte Sensorkonstruktion

-  Sensorik komplett in Spindel integrierbar

-  Miniaturisierter Controller – in Spindel

integrierbar oder an Spindel anflanschbar

-  Abstimmung auf ferro- oder nicht-

ferromagnetische Materialen möglich

-  In Sensor integrierte Temperaturmessung

-  Kostenoptimiertes Design

Spindle Growth System

eddy

NCDT

SGS4701

Pin

Beschreibung

1

Masse

2

+24 V

3

Weg-Signal

4

Temperatur-Signal

5

not connected

6

do not connect

7

do not connect

8

not connected

background image

M12x1

ø12

-0,1

SW 8

5,3 ±0,3

3 ±0,2

1,44

±

0,2

ca. 8

6

17

11,4

102,2

±

0,5

94,2

±

0,1

6

12

1,75

9

0,4

7

2,5

4,5 ±0,05

0,3x45°

Kabeldurchmesser
ø1,13

4

-0,03

1,5

±

0,05

10

-0,005

-0,027

Sensorspule

Verguss

10

-0,2

4

-0,03

1,5±0,05

15

15

20

20

2,8

12,8

ø12

ø2,7

abziehbare Hülse
für Anschluss
an Sensorkabel

M2,5

EMU04(121)

Stecker (max. 20 Steckvorgänge möglich)

EMU04(102)

Controller

Spannflansch (optional)

Sensorsystem

SGS4701

Messbereich

500 µm (optional 250 µm

2)

)

Grundabstand

100 µm (optional 50 µm

2)

)

Linearität

± 2 µm

Auflösung

1)

0,5 µm

Grenzfrequenz

2000 Hz

Targetmaterial

ferromagnetisch, nicht ferromagnetisch

Dauereinsatz-Temperatur

Sensor

0 ... +90 °C

Controller

+10 ... +70 °C

Temperaturstabilität

Sensor

± 150 ppm d.M./°C bei MBM

Controller

± 500 ppm d.M./°C bei MBM

Temperaturkompensationsbereich

Sensor

+10 ... +80 °C

Controller

+10 ... +70 °C

Spannungsversorgung

12 ... 32 VDC

Wegausgang analog

0,5 ... 9,5 V � 100 ... 600 µm (optional 50 ... 300 µm

2)

)

Temperaturausgang analog

0,5 ... 9,5 V (� 0 ... +90 °C)

Schutzart

Sensor+Controller

IP67

3)

Abmessungen

EMU04(102)

12x10x4,5 mm

4)

EMU04(121)

10x4x4 mm

4)

Sensorkabel

3)

Durchmesser

Ø 1,13 mm

Länge

1000 mm (400 ... 1500 mm auf Anfrage)

min. Biegeradius

12 mm

Mantel

FEP

d.M. = des Messbereichs; MBM = Messbereichsmitte

1)

statisch, bei MBM

2)

Für OEM-Anpassung: Sensor mit 250 µm Messbereich und 50 µm Grundabstand möglich

3)

Im gesteckten Zustand

4)

Detaillierte Informationen zum Kabel finden Sie in der Betriebsanleitung

29

-  Miniaturisierte Sensorkonstruktion

-  Sensorik komplett in Spindel integrierbar

-  Miniaturisierter Controller – in Spindel

integrierbar oder an Spindel anflanschbar

-  Abstimmung auf ferro- oder nicht-

ferromagnetische Materialen möglich

-  In Sensor integrierte Temperaturmessung

-  Kostenoptimiertes Design

background image

Erfassung der axialen Wellenbewegung

30

Anwendungsbeispiele

eddy

NCDT

Wirbelstrom-Sensoren von Micro-Epsilon sind vielfältig in ihren Ein-
satzmöglichkeiten. Hohe Messgenauigkeit und Grenzfrequenz bei äu-
ßerst robuster Bauweise ermöglichen Messungen, die mit herkömmli-
chen Sensoren nicht durchführbar sind.

Gerade unter extremen Bedingungen leisten Wirbelstromsensoren
von Micro-Epsilon messtechnische Höchstleistungen. Umweltein-
flüsse wie Öl, Temperatur, Druck oder Feuchte werden weitestgehend
kompensiert und haben kaum Auswirkungen auf das Signal. Aus
diesem Grund werden die Sensoren oftmals in anspruchsvollen An-
wendungsgebieten wie Industriemaschinenbau und im Automotive-
Prüfstand eingesetzt.

Messung der thermischen Ausdehnung

Messung der Ölfilmdicke

Positionsmessung zur Maschinenüberwachung

Überwachung des Schmierspalts im Verbrennungsmotor

Erfassung der radialen Wellenausdehnung

Rundlaufüberwachung von Walzen

background image

31

Zubehör

Artikel

Beschreibung

eddyNCDT 3001

eddyNCDT 3005

eddyNCDT 3060

eddyNCDT 3300

PCx/8-M12

Versorgungs- und Signalkabel, 8-polig, Länge 3 / 5 / 10 / 15 m

PCx/5-M12

Versorgungs- und Signalkabel, 5-polig, 5 m / 20 m

SCD2/4/RJ45

Industrial-Ethernet-Kabel mit M12 Stecker, 4-polig, 2m

PS2020

Netzgerät 24 V / 2,5 A; Eingang 100-240 VAC Ausgang 24 VDC / 2,5 A;
Montage auf symmetrischer Normschiene 35 mm x 7,5 mm, DIN 50022;

SCAx/5

Signalkabel, analog, 3 / 6 / 9 m

SCDx/8

Signalkabel für Schaltein- und -ausgänge, 3 / 6 m
(auch für Versorgung mit 11 - 32 VDC); für DT3301

PSCx

Versorgungs-/Synchronisationskabel 0,3 / 1 m, für DT3300

ESCx

Synchronisationskabel 0,3 / 1 m, für DT3301

background image

32

Sensoren Typ EU:
Durchmesser der Messfläche
3 x Sensordurchmesser

EU (ungeschirmt, Spule nicht vorbedämpft)
Messfläche = ca. 3 x Sensordurchmesser

Sensoren Typ ES:
Durchmesser der Messfläche
1,5 x Sensordurchmesser

ES (geschirmt, mit vorbedämpfter Spule)
Messfläche = ca. 1,5 x Sensordurchmesser

Bei Wirbelstrom-Sensoren hat die relative Größe des Messobjekts zum Sensor Auswirkungen auf die
Linearitätsabweichung. Im Idealfall ist die Messobjektgröße bei geschirmten Sensoren mindestens
1,5x Sensordurchmesser, bei ungeschirmten Sensoren 3x Sensordurchmesser.
Ab dieser Größe verlaufen fast alle Feldlinien vom Sensor zum Target. Dabei dringen nahezu alle
Feldlinien über die Stirnfläche in das Target ein und tragen somit zur Wirbelstrombildung bei,
wodurch lediglich eine geringe Linearitätsabweichung auftritt.

Targetgröße bei geschirmten und ungeschirmten Sensoren

Werkskalibrierung
Wirbelstrom-Sensoren von Micro-Epsilon sind standardmäßig abgestimmt auf

ƒ

St37 bei ferromagnetischem Target

ƒ

Alu bei nicht ferromagnetischem Target

Bei anderen Materialien kann eine werkseitige Linearitäts-Kalibrierung erfolgen.

Hinweise für die richtige Sensorwahl
Wirbelstrom-Sensoren werden unterteilt in Sensoren mit Schirmung (z.B. ES05) und Sensoren
ohne Schirmung (z.B. EU05). Bei geschirmten Sensoren wird durch eine separate Ummantelung
ein engerer Verlauf der Feldlinien erreicht, wodurch sie umempfindlich gegenüber radial benach-
barten Metallen sind. Bei ungeschirmten Sensoren treten die Feldlinien auch seitlich vom Sensor
aus, was sich i.d.R. in einem erweiterten Messbereich auswirkt.
Die richtige Montage ist maßgebend für die Signalqualität. Folgende Hinweise gelten für den
Einbau in ferro- und nicht ferromagnetische Materialien.

Einbauhinweise für geschirmte Sensoren (ES) in metallischer Umgebung

Richtig

Richtig

Falsch

Bündiger Einbau

Vorstehender Einbau

Umgebungsmaterial bedämpft den Sensor;
Messung nicht durchführbar

Einbauhinweise für ungeschirmte Sensoren (EU) in metallischer Umgebung

Richtig

Richtig

Falsch

Vorstehender Sensoreinbau
Überstand: 2- bis 3-facher Messbereich

Umgebungsmaterial bedämpft Sensor in der
Standardausführung; Messung nicht durchführbar

Sensor muss freistehend verbaut werden.
Mindestabstand rund um Sensor:
ca. 3-facher Sensordurchmesser

3-fach Sensordurchmesser

nicht-metallisches
Material, z.B. Epoxid-Harz

Technische Hinweise

eddy

NCDT

background image

33

α

+6°

-6°

s

U

V

erkippungswinkel

Sensor

Messabstand

Messobjekt

Beispiel: Bei einem Sensor mit 3 mm Messbereich bedeutet eine  Verkippung
um 6° einen Messfehler von 5 µm bei 2/3 Messabstand.

Verkippung und Messsignal
Das berührungslose Wegmesssystem eddyNCDT wird vielfach auf-
grund seiner hohen Linearität und enormen Auflösung eingesetzt.
Diese hohe Auflösung wird aber nur bei einer senkrechten Sensormon-
tage erreicht. Oftmals ist eine exakt senkrechte Montage des Sensors
schwierig oder auf Grund der Einbauumgebung nicht möglich. In die-

Das Ausmaß der Abweichung ist von Sensor zu Sensor unterschied-
lich. Zur Aufnahme der Messkurven wurde der Sensor U6 und als
Messobjektmaterial Aluminium verwendet. Daraus ergibt sich, dass
eine  Verkippung  von  ±4  Grad  in  den  meisten  Fällen  akzeptiert  und
vernachlässigt werden kann.
Eine Verkippung von mehr als 6° ist zwar bei ungeschirmten Sensoren
noch eher tragbar als bei geschirmten, sollte nach Möglichkeit aber
vermieden werden. Prinzipiell liefert nur ein speziell linearisierter Sensor
ein präzises Signal.

Eine dauerhafte Verkippung kann bereits bei der 3-Punkt Linearisie-
rung des Sensors im Controller hinterlegt werden. Dadurch werden
Einflüsse auf das Signal verhindert.
Bei Verkippungen – auf die die Elektronik nicht linearisiert wurde –
entstehen Abweichung der Messwerte im Vergleich zur senkrechten
Messung.

sem Fall weichen die Messergebnisse geringfüging von denen in senk-
rechter Position gemessenen ab. In diesen Fällen ist es nützlich, den
Einfluss der Sensorverkippung auf das Messsignal zu kennen. In den
folgenden Graphen ist der Einfluss der Verkippung auf das Sensorsig-
nal umschrieben.

-0.2

-0.4

% Abweichung

0.1

0

-6°       -4°       -2°        0°        2°        4°        6°

Verkippung bei 1/3 Messabstand

Winkel

α

-0.2

-0.4

% Abweichung

0.1

0

Verkippung bei 2/3 Messabstand

Winkel

α

-6°       -4°       -2°        0°        2°        4°        6°

background image

34

Erforderliche Messobjektdicke

Das Verfahren der Wirbelstromwegmessung setzt für stabile Ergebnis-
se eine Mindestdicke des Messobjekts voraus. Diese Mindestdicke ist
abhängig vom verwendeten Messobjektmaterial und der Sensorfre-
quenz. Der Sensor erzeugt ein elektromagnetisches Wechselfeld, das
in das Messobjekt eindringt. Im Messobjekt bilden sich Wirbelströme
aus. Diese verursachen ihrerseits ein sekundäres Magnetfeld, das dem
Erregerfeld des Sensors entgegengerichtet ist und dadurch das primä-
re Feld abschwächt.

Skin- oder Eindringtiefe
Elektromagnetische Felder werden beim Eindringen in ein elektrisch
bzw. magnetisch leitfähiges Material abgeschwächt. Die Abnahme der
Feldstärke und damit der Stromdichte, geht einher mit Verlusten die im
oberflächennahen Bereich des Materials liegen. Die charakteristische
Länge, bei der die Stromdichte auf den Wert von 1/e bzw. auf 37 %
absinkt, wird Eindringtiefe genannt (siehe Abb. 2).

Berechnung der Skintiefe
Die Skintiefe lässt sich mit nachfolgender Formel berechnen (gilt für
den Idealfall einer planen Grenzfläche und unendlich ausgedehntem
Objekt).
Die Permeabiliät können Sie für einige Materialien aus der Abb. 3 a und
b ermitteln oder Sie lesen die Skintiefe direkt aus der Tabelle 1 ab.

Berechnung der Mindestdicke
Entnehmen Sie zur Berechnung der Mindestdicke eines Materials die
entsprechende Skin-Tiefe der Tab. 1 oder lesen Sie die Skintiefe aus
der Abb. 3 ab. Ermitteln Sie dann die Mindestdicke mit den Näherungs-
werten aus der Tab. 2. Diese Berechnung gilt nur bei der Verwendung
eines Sensors mit einer Oszillatorfrequenz von 250 kHz oder 1 MHz.

Messanwendung

Mindest-Messobjekt-Dicke

Objekt-Erkennung (ohne Wegmessung)

"Skin-Tiefe" x 0,25

Wegmessung bei annähernd konstanter
(Raum) Temperatur

"Skin-Tiefe" x 1,00

Wegmessung bei veränderlicher Temperatur

"Skin-Tiefe" x 3,00

Dickenmessung mit zwei gegenüber
montierten Sensoren

"Skin-Tiefe" x 6,00

Messobjektmaterial

Skin-Tiefe in µm bei

250 kHz

1MHz

Aluminium

168

84

Blei

459

230

Gold

149

74

Graphit

2700

1350

Kupfer

134

67

Magnesium

209

104

Messing

249

124

Nickel

27

14

Permalloy

4

2

Phosphor Bronze

302

151

Silber

130

65

Stahl DIN 1.1141

23

12

Stahl DIN 1.4005

55

27

Stahl DIN 1.4301

848

424

Technische Hinweise

eddy

NCDT

1

Tiefe

0,37

0

Skintiefe

Oberfläche

Normierte
Stromdichte

Abb. 2: Eindringtiefe bei el. leitfähigen Materialien

Tab. 1: Verschiedene Skintiefen

Tab. 2: Näherungswerte zur einfachen Ermittlung der Mindestdicke

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Skintiefe

 [

m]

100

1

10

10

1

100

1000

0,1

r

=1

r

=10

r

=100

r

=1000

r

=10.000

2000

Stahl

DIN 1.4005

Per

malloy

Stahl

DIN 1.1141

Nickel

Stahl

DIN 1.4301

Blei

Phosphor Bronze

Messing

Magnesium

Aluminium

Gold

Kupfer

Silber

Graphit

Skintiefe

 [µm]

100

1

10

10

1

100

1000

0,1

r

=10

r

=100

r

=1000

r

=10.000

3000

r

=1

Stahl

DIN 1.4005

Per

malloy

Stahl

DIN 1.1141

Nickel

Blei

Phosphor Bronze

Messing

Magnesium

Aluminium

Gold

Kupfer

Silber

Stahl

DIN 1.4301

Graphit

Tab. 3a: Skin-Tiefe bei
250 kHz

Tab. 3b: Skin-Tiefe bei

1 MHz

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