Distanzsensoren

Was sind Distanzsensoren? 

Ein Distanzsensor (auch Abstandssensor, Positionssensor, Wegsensor oder Wegaufnehmer genannt) misst den Abstand zwischen einem Objekt und dem Sensor selbst. Sie ermöglichen eine präzise Distanzmessung in verschiedenen industriellen und technischen Anwendungen. In der Industrie werden sie häufig zur Vermessung eines Produkts genutzt, um mögliche Herstellungsfehler zu erkennen. 

Aufbau und Funktionsweise von Distanzsensoren

Ein Distanzsensor besteht aus einem Sender, der ein Signal aussenden und einem Empfänger, der die reflektierten Wellen registriert. Die Analyse der Signallaufzeit oder des Winkels lässt die Distanz exakt bestimmen. Es können verschiedene Arten der Messung genutzt werden. Eine der gängigsten sind die Messung mit Ultraschal oder per Laser. 

Arten von Distanzsensoren

Ultraschalsensoren

Ultraschallsensoren sind die gebräuchlichsten Sensoren, die zur Abstandsmessung genutzt werden. Ein Ultraschalsensor erkennt die Entfernung zu Gegenständen, indem er hochfrequente Schallwellen im nicht hörbaren Bereich über einen kleinen Lautsprecher aussenden und die Reflexion mit einem Mikrofon empfängt. Die Messung basiert auf der Zeit, die das Schallsignal benötigt. Ultraschallsensoren arbeiten zuverlässig, unabhängig von Farbe oder Transparenz. 

Infrarotsensoren

Diese Sensoren basieren auf Infrarotstrahlung. Diese wird gesendet und anschließend wird die Reflexion am Zielobjekt erfasst. Anstatt eines Lautsprechers wird eine IR-LED verwendet. Infrarotsensoren eignet sich vor allem für kurze bis mittlere Distanzen und werden häufig in kostensensitiven Anwendungen oder bei einfachen Erkennungsaufgaben eingesetzt. Sie reagieren empfindlich auf Materialeigenschaften und Umgebungslicht. 

Lasersensoren

Lasersensoren arbeiten mit Laserlicht und messen die Distanz auf Basis der Lichtlaufzeit oder durch Triangulation. Sie eignen sich besonders für Anwendungen mit hohen Anforderungen an Auflösung und Erkennungsgeschwindigkeit. 

Kapazitive Sensoren

Sie erzeugen ein elektrisches Feld und erfassen anschließend die Änderung in diesem. Kapazitive Sensoren reagieren empfindlich auf Annäherung. Sie eignen sich gut für kurze Messbereiche und für die Erkennung nicht metallischer Objekte. 

Anwendungsbereiche von Distanzsensoren

Distanzsensoren kommen in vielen Anwendungen zum Einsatz. Beispielsweise zur Dimensionsmessung, Füllstandkontrolle oder Kollisionsvermeidung. In der produzierenden Industrie verwendet man Distanzsensoren zur präzisen Vermessung von Produkten in der Qualitätskontrolle. In der Lebensmittel-, Chemie- oder Pharmabranche werden die Abstandssensoren genutzt, um den Füllstand von Flüssigkeiten oder Feststoffen zu kontrollieren.

Sie werden auch zur Positionierung von Flurfördergeräten, Robotern, Kranen oder mobilen Robotern genutzt. Im Automotive-, Transport- und Logistik-Bereich werden Distanzsensoren zur Hinderniserkennung und Kollisionsvermeidung verwendet. 

Auswahlkriterien für Distanzsensoren 

Das wichtigste Auswahlkriterium für ein Distanzsensor ist der geplante Einsatzzweck bzw. der Messbereich. Bei kurzen Distanzen unterhalb von 100 Zentimetern in staubfreien und lärmarmen Innenräumen eignet sich beispielsweise ein Ultraschallsensor. Bei größeren Abständen von bis zu 600 Zentimetern eignet sich eher ein Infrarot-Abstandssensor. Weitere Auswahlkriterien sind Bauformen, Auflösungen, Umgebungseinflüsse und die geforderte Präzision. 

Hersteller von Distanzsensoren

Zahlreiche Hersteller bieten Distanzsensoren in unterschiedlichen Varianten an. Dazu zählen: 

• Keyence
• Wenglor
• SICK
• BALLUFF
• Burster
• IFM
• Rexroth

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