Lichterleitersensoren

Lichtleitersensoren in Kombination mit verschiedenen Lichtleitern für unterschiedlichste Anwendungen und Einbausituationen. Es handelt sich um zuverlässige und benutzerfreundliche Geräte, die über eine hohe Leistung verfügen, sich automatisch an die Echtzeitbedingungen anpassen können und über eine übersichtliche und einfach zu lesende Anzeige verfügen.

Broschüren herunterladen

Lichtleiter

Modellreihe FU - Lichtleitergeräte

Die Lichtleiter der Modellreihe FU können mit den Lichtleitersensoren der Modellreihe FS verwendet werden. Es stehen je nach Anwendung verschiedene Lichtleiter bzw. Faseroptiken zur Verfügung. Das Produktsortiment der Lichtleiter umfasst einfache Lichttaster, retro-reflektive Lichttaster und Lichtschranken. Darüber hinaus gibt es Lichtleiter mit Metallummantelung, hoher Biegebeständigkeit, Vakuumbeständigkeit, Beständigkeit gegenüber hohen Temperaturen, sowie Lichtleiter mit speziellen Bauformen (z.B. gewinkelt, biegbar, sehr flach oder mit Sechskant).

Broschüren Preis anfragen

Sensormodelle

Modellreihe FS-N40 - Digitaler Lichtleitersensor

Die Lichtleitersensoren der Modellreihe FS-N40 bieten eine enorme Lichtleistung für eine zuverlässige Erkennung und Erfassungsstabilität. Mit Hilfe des integrierten OLED-Displays mit deutscher Sprachführung und der einfachen und intuitiven Bedienung, ist die Konfiguration der Lichtleitersensoren spielend einfach. Durch die Verwendung von Haupteinheiten, Nebeneinheiten, oder auch Lichtleitersensoren mit IO-Link kann die Integration der Lichtleitersensoren in Anlagen vereinfacht, sowie der Verdrahtungsaufwand stark reduziert werden. Nicht nur der Aufwand während der Erstinstallation wird hierdurch geringer, sondern auch der Austausch von defekten Geräten geht deutlich schneller.

Broschüren Preis anfragen

Modellreihe FS-N - Digitale Lichtleitersensoren

Die Lichtleitersensoren der Modellreihe FS-N bieten eine intuitive Bedienung, zahlreiche Modellvarianten und Verdrahtungsmöglichkeiten, wodurch sich vielfältige Anwendungsmöglichkeiten ergeben. Für verschiedene Anwendungszwecke stehen verschiedene Lichtintensitätseinstellungen zur Verfügung, sodass der Lichtleitersensor je nach Abstand und Größe des Erkennungsobjektes flexibel eingerichtet werden kann. Eine Funktion zur automatischen Regulierung der Lichtintensität spart dem Benutzer auch hier weitere Schritte. Um den Einfluss von Verschmutzungen zu minimieren, verfügt der Lichtleitersensor über eine automatische Intensitätsanpassung. Dadurch wird eine präzise und stabile Erkennung des Lichtleitersensors auch über längere Zeiträume hinweg gewährleistet.

Broschüren Preis anfragen

Modellreihe FS-V30 - Digitale Lichtleitersensoren

Um für verschiedene Anwendungen die passende Einstellung der Lichtintensität bei Lichtleitersensoren zu finden, kann die Ausgangsleistung der Modellreihe FS-V30 angepasst werden. Durch die DSC-Funktion (Dynamic Stability Control) der Modellreihe FS-V30 wird die Empfindlichkeit in Zyklen von nur wenigen Mikrosekunden angepasst und sorgt so für eine stabile Erkennung von Zielobjekten, auch bei geringen Unterschieden in der Lichtintensität. Die Lichtleitersensoren weißen eine einfache Verdrahtung auf um die Installation und Bedienung zu erleichtern.

Modellreihe FS-V/T/M - Lichtleiterverstärker mit 1-Draht-Anschluss

Diese Auswerteeinheit ermöglicht eine unkomplizierte Verdrahtung für eine einfache Einrichtung.

Modellreihe FS - Hochgenaue Lichtleitersensoren

Häufig verwendeter Lichtleitersensor.

Ein Lichtleitersensor ist ein Sensor, welcher Licht einer LED oder einer anderen Lichtquelle innerhalb der Auswerteeinheit mit Hilfe von Lichtleitern auf das zu erfassende Objekt richtet und verschiedene Erkennungsaufgaben lösen kann.
Lichtleitersensoren bestehen häufig aus zwei unterschiedlichen Komponenten: einer Auswerteeinheit und Sensorköpfen bzw. Lichtleitern mit Optik. Die Auswerteeinheit enthält neben der Lichtquelle auch das „Gehirn“ des Lichtleitersensors. Die Sensorköpfe, beziehungsweise Lichtleiter oder auch Faseroptiken genannt, werden ausschließlich zum Senden und Empfangen des Lichts verwendet. Da sich in den Lichtleitern keine elektronischen Komponenten befinden, werden Lichtleitersensoren häufig bei engen Platzverhältnissen, rauen Umgebungsbedinungen oder einfach dort eingesetzt, wo andere Sensoren nicht verwendet werden können. Lichtleitersensoren werden daher auch sehr häufig in automatisierten Prozessen und Anlagen verbaut.

Funktionsprinzipien von Lichtleitersensoren

Lichtleitersensoren erkennen Objekte und Zustände, indem sie Licht auf oder über ein Zielobjekt leiten und die Zunahme oder Abnahme der Intensität des zurückkehrenden Lichts auswerten.

Optische Prinzipien von Lichtleitersensoren

Zu den Eigenschaften des Lichts gehören Ebenheit, Brechung und Reflexion. Lichtleitersensoren nutzen diese Eigenschaften, um verschiedene Arten der Erfassung zu ermöglichen.

Spiegelreflexion und Retro-Reflexion
Die Spiegelreflexion ist eine Reflexion, bei der der Einfallswinkel und der Reflexionswinkel des Lichts auf einer ebenen Oberfläche, wie einem Spiegel oder Glas, gleich sind. Die Retro-Reflexion ist eine Reflexion, bei der Licht, welches auf einen speziellen Reflektor auftrifft, unabhängig vom Einfallswinkel in die entgegengesetzte Richtung des einfallenden Lichts zurück reflektiert wird.

Brechung
Licht bewegt sich normalerweise gerade durch Luft oder Wasser. Passiert das Licht jedoch eine Grenzfläche zwischen Medien mit unterschiedlichem Brechungsindex, ändert sich die Bewegungsrichtung. Dieses Phänomen wird als Brechung bezeichnet.

Polarisation
Lichtwellen schwingen normalerweise in verschiedene Richtungen. Von Polarisation spricht man, wenn die Schwingung auf eine Richtung begrenzt ist. Polarisationsfilter können die Schwingungsrichtung einschränken, indem sie Schwingung des Lichts in nur eine Richtung zulassen.

Erfassungsprinzipien von Lichtleitersensoren

Es gibt verschiedene Arten von Lichtleitersensoren. Für die Erkennung können Lichtschranken, reflektive bzw. retro-reflektive Lichtleiter (Einwege-/Zwei-Wege-Lichtschranken) sowie Lichtleiter mit fester Brennweite verwendet werden.

Lichtschrankenmodelle (Einweg-Lichtschranke)
Lichtleiter in Lichtschrankenbauform haben einen getrennten Sender und Empfänger, die einander gegenüberliegend installiert sind. Wenn das Zielobjekt den Bereich zwischen Sender und Empfänger passiert, wird das Licht des Lichtleiters blockiert und die Erkennung erfolgt aufgrund der Abnahme der empfangenen Lichtintensität. Die Erkennungsabstände solcher Lichtleiter reichen von ein paar Zentimetern bis hin zu mehreren Metern. Zusätzlich haben Lichtleiter in Lichtschrankenbauweise eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Schmutz und Staub. Opake (lichtundurchlässige) Zielobjekte können mit solchen Lichtleitern unabhängig von Reflexionsgrad, Farbe oder Material erkannt werden.

Lichttaster (reflektive Modelle)
Bei reflektiven Lichtleitermodellen trifft das von einem Sender emittierte Licht auf das Zielobjekt und wird zum Empfänger zurückgesendet. Die Erfassung der Objekte basiert auf der Menge des zurückgesandten Lichts, das beim Empfänger des Lichtleiters ankommt. Die Erkennungsabstände solcher Lichtleitermodelle reichen von einigen Zentimetern bis hin zu mehreren Metern, wodurch die Installation vereinfacht wird.

Retro-reflektive Modelle (Zwei-Wege-Lichtschranke)
Retro-reflektive Lichtleiter erfassen die Lichtmenge, die von einem dem Sender gegenüber installierten Reflektor zurückgeworfen wird. Das vom Reflektor zurück reflektierte Licht wird beim Erkennen eines Objekts entweder komplett blockiert oder reduziert, wodurch die Menge des empfangenen Lichts entsprechend reduziert wird. Zielobjekte werden durch Auswertung dieser Lichtintensitätsabnahme erkannt. Die Installation solcher Lichtleiter ist einfach und die Erkennungsabstände reichen von ein paar Zentimetern bis zu mehreren Metern. Opake Objekte können unabhängig von Form, Farbe oder Material erkannt werden, allerdings können auch transparente Objekte mit solchen Lichtleitermodellen erkannt werden.

Modelle mit fester Brennweite
Bei Lichtleitern mit fester Brennweite wird das Licht in einem bestimmten Winkel ausgesendet und empfangen, wodurch ein Schnittpunkt in einem festen Abstand entsteht. Dadurch wird sichergestellt, dass die Erkennung nur dort erfolgt, wo sich die optischen Achsen schneiden. Diese Modelle werden häufig verwendet, wenn das Zielobjekt relativ nah ist und eine Hintergrundausblendung wichtig ist.

Diffus-reflektierende Modelle
Bei diffus-reflektierenden Lichtleitern wird Licht emittiert und das Zielobjekt dient dazu, das Licht zurück zum Sensor zu reflektieren. Der Sender und der Empfänger sind zusammen untergebracht, so dass kein separater Empfänger oder Reflektor erforderlich ist. Jedes reflektierende Zielobjekt kann erkannt werden und auch Farben können unterschieden werden.

Vorteile von Lichtleitersensoren

Lichtleiter bzw. Faseroptiken sind kompakt und ideal für die Montage auf engstem Raum. Zusätzlich sind die Lichtleiter selbst hochflexibel, so dass Lichtleitersensoren bspw. auch an einem Roboterarm befestigt werden können.
Da die Lichtleiter selbst keine Elektronik enthalten, sind sie außerdem resistent gegen Temperatur, Feuchtigkeit, Vibrationen, Stöße und Flüssigkeiten. Dies gewährleistet eine hohe Betriebssicherheit von Lichtleitersensoren auch an Orten mit widrigen Umgebungsbedingungen.

Mit Lichtleitersensoren können unterschiedlichste Materialien, wie Metall, Glas, Kunststoff, Holz oder sogar Flüssigkeiten detektiert werden. Auch Materialien mit geringer Reflektivität, wie Gummi oder Schwämme, können mit Lichtleitersensoren stabil erkannt werden. Dies wird durch eine Anpassung der Lichtintensität ermöglicht.
Dank der angeschlossenen Auswerteeinheit können mit Lichtleitersensoren enorm schnelle Ansprechzeiten erreicht werden.

Die Modellreihe FU bietet mehrere Modellvarianten der Lichtleitersensoren, die sich in ihrer Erkennungsmethode unterscheiden. Es gibt Lichtleitermodelle als Lichtschranken, Lichttaster bzw. reflektive Typen, retro-reflektive Modelle und Lichtleitermodelle mit fester Brennweite. Jede Methode verwendet eine LED oder eine andere Lichtquelle zur berührungslosen Erkennung. Die berührungslose Erkennung stellt sicher, dass die Zielobjekte nicht beschädigt werden und schützt gleichzeitig den Lichtleiter selbst.
Einige Lichtleitersensoren sind auch in der Lage, über große Entfernungen Objekte zu erfassen, indem sie die Lichtleistung erhöhen. Die breite Produktauswahl an Lichtleitersensoren der Modellreihe FU ermöglicht es dem Benutzer die richtige Kombination für seine spezifischen Anforderungen zu finden.

Anwendungsbereiche von Lichtleitersensoren

Objekterfassung in Umgebungen mit hohen Temperaturen

In Umgebungen mit hohen Temperaturen, wie z. B. in Trockenräumen, können Anwesenheitssensoren beschädigt werden, da sich die Elektronik zu stark erwärmt. Die Lichtleiter der Modellreihe FU enthalten keinerlei Elektronik oder sensible Komponenten. Hitzebeständige Lichtleiter können Temperaturen von bis zu ca. 300°C standhalten. Der leistungsstarke Lichtleitersensor FS-N40 bietet mit seiner neu entwickelten LED-Technik eine 7,5-fach höhere Lichtintensität als sein Vorgängermodell. Der Erkennungsmodus mit der höchsten Lichtintensität, der TERA-Modus, ermöglicht dem Lichtleitersensor auf Knopfdruck eine bis zu 220-mal höhere Leistung im Vergleich zu den anderen Erkennungsmodi. Diese Eigenschaften ermöglichen eine hohe Erkennungsleistung ohne Beschädigung durch Hitze.

Erkennung von fallenden Objekten (Auswurfkontrolle)

Bei Auswurfkontrollen ist die Position der zu erkennenden oder zu zählenden Objekte häufig nicht konsistent. Außerdem können Staub oder Schmutz zu einer Änderung der Lichtintensität und somit zu Fehlerkennungen führen.
Der Lichtleiter FU-E40 der Modellreihe FU ermöglicht durch ein flächiges Lichtband ausreichend Spielraum in der Position der fallenden Objekte. Staub und Schmutz spielen hier keine Rolle, da Sie den Einfluss einer reduzierten Lichtintensität durch Verwendung des Flankenmodus vollständig umgehen können. Bei diesem Modus erkennt der Lichtleitersensor nur eine sprunghafte Veränderung der Intensität und ist für Auswurfkontrollen ideal geeignet.

Häufig gestellte Fragen zu Lichtleitersensoren

Photoelektrische Sensoren verwenden Licht, um das Vorhandensein oder Fehlen von Objekten zu erkennen. Solche Sensoren verwenden meist eine LED als Lichtquelle und bestehen aus zwei Teilen: einem Lichtsender und einem Lichtempfänger. Wenn das Objekt den Raum zwischen Sender und Empfänger passiert, wird das reflektierte oder blockierte Licht in ein elektrisches Signal umgewandelt und ausgegeben.
Obwohl Lichtleitersensoren Objekte grundsätzlich auf die gleiche Weise erkennen, ist der Aufbau unterschiedlich. Die Auswerteeinheit, die das Licht emittiert, und die Optik sind getrennt, aber durch einen Lichtleiter verbunden. Durch diesen Aufbau kann der optimale Lichleiter, in Abhängigkeit von einer Vielzahl von möglichen Umgebungsbedingungen, mit der Auswerteeinheit kombiniert werden. Dadurch ergeben sich auch kleine und handliche Formen der Lichtleiter, wodurch sich Vorteile bei der Installation ergeben.

Bei Auswurfkontrollen ist die Wahrscheinlichkeit von Erkennungsfehlern höher, wenn sehr kleine Objekte erkannt werden sollen oder die Ansprechzeit des Sensors für die Fallgeschwindigkeiten der Objekte nicht ausreicht.
Um sehr kleine Objekte erkennen zu können, empfehlen wir einen Lichtleiter als Lichtschrankenmodell mit enger optischer Achse oder sogar eine zusätzliche Schlitzblende. Die Erkennung wird hierdurch stabilisiert, während gleichzeitig noch ein ausreichend großer Bereich zur Erkennung der Objekte zur Verfügung steht.
Der Lichtleiter FU-E40 der Modellreihe FU spannt ein flächiges Lichtband zur stabilen Erkennung von kleinsten Objekten bei Auswurfkontrollen auf. Die Auswerteeinheiten bieten Ihnen ein breites Funktionsspektrum. Für Auswurfkontrollen empfehlen wir unter anderem die Flankenerkennungsfunktion der Lichtleitersensoren, die Ihnen eine stabile Erkennung unabhängig von Staub und Schmutz ermöglicht, da nur plötzliche Änderungen der Lichtintintensität detektiert werden.

Diese Seite bietet grundlegende Informationen zum besseren Verständnis von Sensoren. Neun Sensoren werden hinsichtlich ihres Funktionspinzips, der Bauform und der Eigenschaften vorgestellt. Erfahren Sie alles über Sensoren, beginnend mit den Grundlagen.

Mehr Details

FASEROPTISCHE SENSOREN Anwendungsbeispiele und Maßnahmen zur Vermeidung von Problemen

In diesem Leitfaden werden mögliche Herausforderungen bei der Erkennung durch Lichtleitersensoren aufgezeigt und entsprechende Gegenmaßnahmen vorgestellt. Außerdem enthält der Leitfaden Informationen über die Ursachen von Problemen und andere nützliche Informationen. Vollgepackt mit wertvollen Informationen ist dieser Leitfaden ein Muss für jeden, der Lichtleitersensoren besser verstehen möchte.

Technische Leitfäden

Prozessanwendungen in der Automobilindustrie, nach Maschinentyp

Finden Sie heraus, welche Sensoren in der Automobilbranche nützlich sind. Dieser Leitfaden zeigt Ihnen gewinnbringende Sensoren für Prozesse wie den Betrieb von Sicherheitsvorrichtungen, die Durchflusskontrolle, die Druckregelung und die Formmessung.

Technische Leitfäden

Sensoranwendungen für Verschiedene Maschinentypen [Lebensmittel- und Pharmaindustrie]

Finden Sie heraus, welche Sensoren in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie nützlich sind. In diesem Leitfaden werden Sensoren für Prozesse wie Verpacken, Abfüllen, Etikettieren und Verschließen vorgestellt.

Technische Leitfäden