Installatiemethoden 6 ET Foto Heidelberg Ivan Maesen Sensoren Algemeen Algemene werking van sensoren Werking inductieve sensor Werking capacitieve sensor Werking optische sensoren Werking ultrasone sensor Uitvoeringsvormen Eigenschappen en keuzecriteria Aansluiten van sensoren Testen.

Download Report

Transcript Installatiemethoden 6 ET Foto Heidelberg Ivan Maesen Sensoren Algemeen Algemene werking van sensoren Werking inductieve sensor Werking capacitieve sensor Werking optische sensoren Werking ultrasone sensor Uitvoeringsvormen Eigenschappen en keuzecriteria Aansluiten van sensoren Testen.

Slide 1

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 2

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 3

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 4

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 5

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 6

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 7

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 8

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 9

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 10

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 11

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 12

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 13

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 14

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 15

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 16

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 17

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 18

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 19

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 20

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 21

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 22

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 23

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 24

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 25

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 26

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 27

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 28

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 29

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 30

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 31

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 32

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 33

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 34

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 35

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 36

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 37

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 38

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 39

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 40

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 41

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 42

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 43

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 44

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 45

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 46

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 47

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 48

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 49

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 50

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 51

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 52

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 53

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 54

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 55

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 56

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 57

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 58

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 59

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 60

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 61

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 62

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 63

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 64

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 65

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 66

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 67

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 68

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 69

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 70

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 71

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 72

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 73

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 74

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 75

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 76

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 77

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 78

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 79

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 80

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 81

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 82

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 83

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 84

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 85

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 86

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 87

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 88

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89


Slide 89

Installatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen

1

Sensoren

Algemeen
Algemene werking van sensoren
Werking inductieve sensor
Werking capacitieve sensor
Werking optische sensoren
Werking ultrasone sensor
Uitvoeringsvormen

Eigenschappen en keuzecriteria
Aansluiten van sensoren
Testen van sensoren
Ivan Maesen



2

Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck

Ivan Maesen



3

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



5

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen



6

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik
en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen



8

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle van afbreken van
boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen



9

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Positionering en controle
draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen



10

Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Standdetectie van een
klep

Foto Siemens

Ivan Maesen



11

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen



12

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Warmteontwikkeling

Ivan Maesen

Amplitude
kleiner



13

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen



14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens

Ivan Maesen



15

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van vulling
van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen



16

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.

C 

A 
d

Ivan Maesen



17

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen



18

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.

C 

A 
d

Ivan Maesen



19

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen



20

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen



21

Sensoren – Werking van de optische sensor

 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen



22

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen



23

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Kwaliteitscontrole met
sonar

Foto Siemens
Ivan Maesen



24

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Hoogtemeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



25

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Afstandsmeting met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



26

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Controle op doorhangen
met sonar

Foto Siemens

Ivan Maesen



27

Sensoren

ultrasone sensor

Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



28

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen



29

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen



30

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …

Foto Turck

Ivan Maesen



31

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
Verchroomd messing (standaard)
Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen
en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en
snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals
bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen



32

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Foto Siemens

Ivan Maesen



33

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector

Ivan Maesen



34

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel

Sensoren met
aansluitklem

Ivan Maesen



35

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connnector

Ivan Maesen



36

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

Sensoren met connector:
aansluitkabels

Ivan Maesen



37

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen



38

Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto Siemens

Ivan Maesen



39

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren

Ivan Maesen



40

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens

Ivan Maesen



41

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten

Ivan Maesen



42

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen



43

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)

Ivan Maesen



44

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens

Ivan Maesen



45

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Foto’s Siemens
Ivan Maesen



46

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen



47

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen



48

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



49

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens

Ivan Maesen



50

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters

Ivan Maesen



51

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels

Ivan Maesen



52

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels

Ivan Maesen



53

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens

Ivan Maesen



54

Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Lichtgordijn
Multi beam safety senor

Ivan Maesen



55

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn

Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen



56

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)
• …

Ivan Maesen



57

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal

1

- CrNi

0,85

- Al

0,50

- Cu

0,45

- ….

Ivan Maesen



58

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal

1

- Al

0,95

- Cu

0,95

- H2O

0,64

- Plexiglas

0,20

-…

Ivan Maesen



59

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in Hz.
Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer
productie er gemaakt kan worden.
Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Ivan Maesen



60

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.

Ivan Maesen



61

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren

Ivan Maesen



62

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren

Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen



Foto Siemens

63

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren

Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen



64

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door
een niet-metalen obstakel heen.)
Aanrakingsvrije werking
Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar
in een aggressieve omgeving)
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)
Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



65

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen



66

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen

Detecteren alleen elektrische geleidende
materialen
Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Metalen en andere inductieve sensoren in de
naijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Ivan Maesen



67

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en
niet-metalen objecten, vloeistoffen,
bulpproducten,
…)
Aanrakingsvrije werking
Bruikbaar in een agressieve omgeving
Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz)
Snelle responsietijd (< 25 ms)

Zeer lange levensduur
Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen
detecteren

Ivan Maesen



68

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen



69

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen

Detectieafstand tot ca. 15 mm
Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort
Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling
Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd
worden.
Metalen en andere inductieve sensoren in de
nabijheid van de sensor kunnen de werking
beïnvloeden.
Minder efficiënt dan inductieve sensoren
Ivan Maesen



70

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles
Detectieafstand kan zeer groot zijn
(50 mm – ca. 11 m)
Ideaal voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd (0,5 s)
Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



71

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten
worden er niet gedetecteerd.
Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te
detecteren object (keuze frequentie
geluidssignaal is belangrijk).
Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed
uitgelijnd worden.

Ivan Maesen



72

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van
uitvoeringsvorm)
Kan gebruikt worden voor afstandsmeting
Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving
Snelle responsietijd
Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen



73

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren

Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar

 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen



74

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen

Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd
licht.
Twee elektronische schakelingen; zender en
ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert
het systeem niet.
Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2
bekabelingen aangebracht worden. (Zender en
ontvanger afzonderlijk.)
Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk
van het voorwerp.
Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de
stralenbundel terugkaatsen.
Ivan Maesen



75

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)
Grootte van de voedingsspanning
Aantal aansluitdraden
Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij
contact
Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)
Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen



76

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Draadkleur
Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1
Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N
Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een
vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad
voor NO.
Wit (Wh – White) schakeldraad bij een
vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen



77

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)

Ivan Maesen



78

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)

Ivan Maesen



79

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP

Ivan Maesen



80

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



81

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)

Ivan Maesen



82

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)

Ivan Maesen



83

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)

Ivan Maesen



84

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)

Ivan Maesen



85

Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)

Ivan Maesen



86

Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen



87

Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren

 Het aansluitschema

 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen



88

Sensoren

Ivan Maesen



89