Panasonic Sensoren

Klein! Smart! Effizient! Sensorsysteme von Panasonic bieten eine Produktvielfalt die eine Unzahl von Lösungen in der Automatisierungstechnik ermöglicht.

Sensoren die hohe Präzision, Geschwindigkeit und höchste Qualität auf kleinstem Raum vereinen. Das Produktportfolio umfasst optische und induktive Sensoren so wie Druck- und Durchfluss - Messung.

In unserer Sensoren Übersicht haben wir für Sie die wichtigsten technischen Daten zum download zusammengestellt. Für weitere Fragen und technische Auskünfte stehen wir Ihnen jederzeit zur Verfügung.

Die Geschichte der optoelektronischen Sensoren

Einer der ersten Lichtleiter stammt von Philipp Bozzini. Dieser leitete 1806 Kerzenlicht über ein Spiegel- und Röhrensystem in Hohlorgane und Körperorgane, wodurch er das erste Endoskop erfunden hatte. 60 Jahre später, nämlich 1870, versuchte John Tyndall dann, Licht gezielt durch einen Wasserstrahl zu leiten.

Lichtleiter fanden daraufhin primär in der Medizin Anwendung und Mitte der 1950er Jahre wurden die optischen Leiter vorwiegend zur Beleuchtung innerer Organe eingesetzt. Erst mit der Entwicklung des Lasers wurden die Lichtleiter auch zur Übertragung von Nachrichten eingesetzt und mittlerweile finden sie ich in vielen Bereichen des Alltags wieder.

Was ist ein optoelektronischer Sensor?

Mit dem Begriff „optoelektronischer Sensor“ können zunächst einmal die wenigsten etwas anfangen, auch wenn sich die Optoelektronik inzwischen fest im täglichen Leben etabliert hat. Denn sie umfasst alltägliche Komponenten wie beispielsweise Bildschirme, Laser oder Datenträger.

Optoelektronische Sensoren nutzen sichtbares oder infrarotes Licht. Mit diesem werden Objekte verschiedenster Art berührungslos erfasst und es können dadurch Steuer- Schalt- und Regelfunktionen ausgelöst werden. Material, Beschaffenheit oder Konsistenz dieser Objekte spielen dabei keine Rolle.

Aufbau und Funktionsweise von optoelektronischen Sensoren

Wie der Name schon erahnen lässt, funktionieren optoelektronische Sensoren mithilfe sichtbarer und elektrischer Impulse. Der Sensor selbst besteht aus einem Lichtsender (Lumineszenzdiode) und einem lichtempfindlichen Empfänger (Phototransistor). Als elektronisches Halbleiter-Bauelement wandelt der Lichtsender die elektrische Energie zunächst in Lichtimpulse um. Sobald der Empfänger diese optische Strahlungsenergie aufgenommen hat, transformiert er diese wieder in elektrische Signale. Der Verstärkerschaltkreis vergleicht das Signal dann mit einer vorgegebenen Schaltschwelle. Je nach Ergebnis wird dann eine Schaltfunktion ausgelöst oder eben nicht.

Abhängig von den Eigenschaften der zu erfassenden Objekte, dem Abstand zwischen Sensor und Objekt und den Umgebungsbedingungen gibt es unterschiedliche Sensortypen, die geeignet sind.

  • Einweg-Lichtschranken: Hier befinden sich Sender und Empfänger in separaten Gehäusen. Der Sender strahlt direkt auf den Empfänger. Wenn ein Objekt den Lichtstrahl unterbricht, wird die Schaltfunktion ausgelöst, da die Empfängerspannung sinkt. Typische Einsatzgebiete sind die Überwachung von Produktions- und Verpackungslinien, die Füllstandmessung sowie die Sicherung von Türen und Gefahrenbereichen.
  • Reflexions-Lichtschranken: Bei dieser Form optoelektronischer Sensoren sind Sender und Empfänger in einem Gehäuse. Das Licht wird somit von einem Reflektor zum Empfänger zurückgestrahlt. Unterbricht ein Objekt den Lichtstrahl, löst die Schaltfunktion aus.
  • Reflexions-Lichttaster: Dieser Typ ist im Grunde wie eine Reflexions-Lichtschranke aufgebaut. Allerdings besitzt er keinen Reflektor, das Licht wird demnach vom erfassten Objekt zum Empfänger reflektiert. Aufgrund der diffusen Reflexion durch das Objekt reduziert sich die Reichweite des Lichttasters im Vergleich zur Lichtschranke.
  • Lichtleitersysteme: Je nach Bauform entsprechen ihre optischen Eigenschaften einer Einweg-Lichtschranke oder einem Reflexions-Lichttaster. Sender und Empfänger befinden sich in einem Gehäuse. Über flexible Lichtleiter aus Glas- oder Kunststofffasern wird der optisch aktive Bereich dann vom Gerät zur Abtaststelle geführt. Dank ihrer kleinen optischen aktiven Flächen eignen sich die Systeme auch für das Erkennen kleiner Details in der Nahanwendung.
  • Faseroptische Sensoren: Diese Sensoren werden direkt an eine Lichtquelle angeschlossen. So können sie Objekte auch bei engen Platzverhältnissen oder bei sehr kleinen Optiken erkennen.

Vorteile von optoelektronischen Sensoren

Optoelektronische Sensoren bieten einige Vorteile. Einer davon ist die kontaktlose Erkennung. Dadurch kommt es zu keiner Beschädigung des Sensors oder des Zielobjekts, wodurch lange Laufzeiten und ein wartungsfreier Betrieb gewährleistet werden können. 

Daneben spricht die Tatsache, dass sie mit nahezu allen Materialien eingesetzt werden können, für diese Sensorform – egal, ob Glas, Metall, Kunststoff, Holz oder Flüssigkeiten. Zusätzlich sind die Sensoren in der Regel sehr leistungsstark. Sie können dadurch auch bei großen Abständen eingesetzt werden.

Wo werden optoelektronische Sensoren eingesetzt?

Aufgrund des breiten Spektrums an optoelektronischen Sensoren sind auch die Einsatzgebiete entsprechend vielfältig. Am häufigsten werden die Sensoren aber für Lichtschranken, zum Beispiel an Eingangstüren, eingesetzt. Diese reagieren, wenn ein Körper im Erfassungsgebiet des Sensors steht und die Tür schließt dann nicht beziehungsweise unterbricht ihren Schließvorgang. Auch in anderen Fällen dienen die Sensoren zur Sicherheit wie beispielsweise bei einer Säge. Befindet sich die Hand eines Arbeiters im Erfassungsgebiet, stoppt die Säge und der Arbeiter kann sich nicht verletzen. Daneben eignen sich Lichtschranken auch zum Diebstahlschutz bei Alarmanlagen.

Darüber hinaus befinden sich lichtempfindliche Sensoren auch in Lesegräten für CDs, DVDs & Co. Sie empfangen die Reflektionen und setzen daraus ein digitales Signal zusammen. Auch der Barcodeleser, wie man ihn aus Ladengeschäften oder in der Logistik kennt, ist ein optischer Sensor.

Sensoren in der Industrie

Und auch in der Industrie sind optische Sensoren mittlerweile fester Bestandteil. Insbesondere im Fertigungsbereich finden sie breite Anwendung. Von der einfachen Objekterkennung über höchstpräzise Messungen bis hin zum Schutz in Gefahrenbereichen – für jeden Sensor gibt es eine passende Aufgabe, um den Arbeitsalltag zu erleichtern oder sicherer zu gestalten. Daneben gibt es noch zahlreiche weitere Einsatzgebiete für optoelektronische Sensoren.

Hubert Hausjell

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Herr René Fuhrmann
Telefon: +49 80 92 81 89 31
E-Mail: r.fuhrmann@ghv.de

 
 
 

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