Sensoren

Sensoren haben die Aufgabe physikalische Größen wie beispielsweise Länge, Masse, Druck und viele mehr, aufzunehmen, sie anschließend zu verarbeiten und als Signale bzw. elektrische Größe wieder abzugeben. Aufgrund dieser Eigenschaften können Sensoren als Schnittstelle zwischen der Automatisierungstechnik einer Anlage und dem technischen Ablauf an sich agieren.


Beispiel Sensoren

Je nach Anforderung und Einsatzgebiert verfügen Sensoren über unterschiedliche Wirkungsweisen. So gibt es beispielsweise binäre Sensoren, Weg- und Winkelsensoren oder Kraftsensoren.

Binäre Sensoren

Zu den binären Sensoren gehören unter anderem die mechanischen Grenztaster. Mechanische Grenztaster werden auch als Endlagenschalter bezeichnet. Sie erfassen die Bewegungsabläufe von Gegenständen und reagieren wenn der Gegenstand eine bestimmt Position bzw. das Ende der Bewegung erreicht hat. Daraufhin wird ein Signal erzeugt und weitergegeben. Mechanische Grenztaster werden deshalb oftmals in der Ablaufsteuerung eingesetzt. Auch in Sicherheitssystemen wird mit ihnen gearbeitet, da sie sich als Sicherheitsschalter eignen.

Auch die optischen Sensoren zählen zu den binären Sensoren.

Bei einer Reflexionslichtschranke wird Licht mittels eines Senders gegen einen Reflektor gestrahlt, der den Lichtstrahl zu einem Empfänger zurück strahlt. So entsteht eine Lichtschranke. Sobald die Lichtschranke durch ein Objekt unterbrochen wird, wird ein Signal zurück gegeben. Reflexionslichtschranken können bei einer Reichweite bis zu 20 Metern eingesetzt werden. Problematisch ist die Anwendung allerdings, wenn sich transparente Objekte in der Schranke befinden. Es kann sein, dass der Lichtstrahl durch die hindurch dringt und die Schranke nicht unterbrochen wird.

Ein Reflexionslichttaster funktioniert ähnlich wie eine Reflexionslichtschranke. Das Licht wird wieder vom Sender ausgestrahlt und ertastet ein Objekt, welches das Licht wieder zurück reflektiert. Der Empfänger nimmt das Licht auf und gibt ein Signal ab. Reflexionslichttaster agieren nur bei sehr geringen Reichweiten und funktionieren nicht oder nur bedingt bei transparenten oder spiegelnden Objekten.

Eine Alternative zur Reflexionslichtschranke ist die Durchlichtschranke. Die Durchlichtschranke kann über Distanzen von 100 Metern agieren. Es wird eine optische Strecke festgelegt, über die der Sender ein Lichtsignal zum Empfänger sendet. Sobald ein Objekt die optische Strecke bzw. die Lichtschranke passiert, gibt der Empfänger ein Signal ab. Anders als bei den Reflexionslichtschranken können so auch transparente und spiegelnde Objekte erfasst werden.

In der Sicherheitstechnik wird oft mit Lichtvorhängen gearbeitet. Sie können vor Zugängen von Maschinen geschaltet werden und bestehen aus mehreren Lichtschranken, die wie ein Vorhang zusammen gesetzt sind. Sobald eine Lichtschranke innerhalb des Lichtvorhangs unterbrochen wird, wird ein Signal losgeschickt, welches die Anlage auf notaus stellt.

Induktive Sensoren prüfen Abstände bzw. die Anwesenheit von Objekten. Sie können allerdings nur Objekte identifizieren, die magnetisch oder elektrisch leitend sind und dies auch nur bei einem Abstand von maximal  10 Millimetern. Der induktive Sensor baut ein Magnetfeld auf, und reagiert sobald das Magnetfeld durch einen metallischen oder elektrischen Stoff gedämpft wird.