Serviceline
Служба поддержки клиентов подразделения "Промышленные датчики"
Serviceline Explosion Protection

Сведения об ультразвуковых датчиках (часть 6) - Синхронизация ультразвуковых датчиков

Pepperl+Fuchs ultrasonic sensors
Компания Pepperl+Fuchs предлагает широкий ассортимент ультразвуковых датчиков, многие из которых оснащаются дополнительным входом синхронизации

При установке ультразвуковых датчиков не всегда удаётся выдержать минимальные разделительные расстояния. Чтобы уменьшить минимальное значение разделительного расстояния и предотвратить взаимные помехи датчиков, компания Pepperl+Fuchs предлагает ультразвуковые датчики со входами синхронизации. Датчики с такими входами могут использоваться для внутренней или внешней синхронизации, а также для многоканальных режимов. За счёт синхронизации циклов передачи можно уменьшить расстояние между расположенными рядом датчиками без риска появления помех.

В этой статье объясняется принцип работы входа синхронизации ультразвуковых датчиков

Если вход синхронизации остается разомкнутым, ультразвуковой датчик работает в нормальном режиме. Подавая напряжение определенной величины (L+/L-), можно заблокировать или задействовать датчик с помощью внешнего пускового сигнала. Когда датчик заблокирован, он не испускает ультразвуковые импульсы. В этом режиме блокируются выходы датчика (аналоговые и переключающие выходы). Как только происходит включение датчика хотя бы на один измерительный цикл с входом синхронизации, выполняется обновление выходов. Эту функцию можно использовать для внешней синхронизации или работы в многоканальном режиме.

В режиме внешней синхронизации с помощью внешнего генератора тактовых импульсов обеспечивается связь и управление входами синхронизации всех датчиков (в многоканальном режиме включение каждого ультразвукового датчика происходит отдельно).

Требуемый уровень сигнала, продолжительность цикла и максимальное количество датчиков указывается в спецификациях соответствующего датчика. В режиме внутренней синхронизации связь и управление входами синхронизации всех датчиков обеспечивается самими датчиками. При этом отсутствует необходимость во внешнем генераторе тактовых импульсов.


Синхронизация и общий режим

В общем режиме ультразвуковые датчики работают параллельно. Это означает, что все датчики одновременно излучают ультразвуковой импульс и ожидают получения отражённого сигнала от предмета в рабочей зоне датчика. Для этого входы синхронизации всех датчиков должны быть соединены. В зависимости от типа/семейства датчиков режим синхронизации запускается автоматически (внутренняя синхронизация) или требует наличия внешнего пускового сигнала (внешняя синхронизация).

Область применения:

Несколько датчиков могут объединяться в ультразвуковой блок для контроля широкой зоны. В условиях ограниченного пространства синхронизация датчиков позволяет уменьшить допустимый интервал между датчиками. При установке датчиков напротив друг друга также необходимо учитывать расстояния, приведённые в таблице ниже.

Преимущества:

  • Уменьшенные затраты на проводку, подсоединение задействованных входов к каждому бесконтактному переключателю
  • Быстрый отклик, т.к. каждый бесконтактный переключатель непрерывно находится в активном состоянии

Недостатки:

  • Нельзя назначить контроль отдельного объекта для конкретного бесконтактного переключателя


Многоканальный режим

Многоканальные ультразвуковые датчики позволяют излучать ультразвуковые импульсы с разнесёнными по времени интервалами. Это предотвращает взаимные помехи между датчиками и позволяет уменьшить расстояние между расположенными рядом датчиками. Тем не менее, в связи с тем, что датчики включаются последовательно, время отклика/реакции увеличивается по мере добавления дополнительных датчиков в многоканальный блок.

Между внутренним и внешним многоканальными режимами имеются различия. При использовании внутреннего многоканального режима необходимо соединять входы синхронизации всех датчиков. В зависимости от типа/семейства датчиков многоканальный режим запускается автоматически или после назначения адреса для датчика с помощью инструмента конфигурации. При внешнем многоканальном режиме для работы датчиков требуется внешний пусковой сигнал, а синхронизированная последовательность включения датчиков должна управляться внешним контроллером.

Область применения:

Эти датчики применяются в оборудовании и машинах, где имеется очень мало места для установки, присутствуют близкорасположенные датчики того же типа, или если требуется предотвратить взаимные помехи между датчиками в различных измерительных задачах. При этом выдерживать минимальные интервалы между датчиками не требуется, даже если они расположены друг напротив друга.

Преимущества:

  • Надёжное предотвращение взаимных помех
  • Можно назначить контролируемый объект для ультразвукового датчика

Недостатки:

  • Дополнительные затраты на генератор тактовой частоты при использовании внешнего многоканального режима
  • Более долгое время отклика/реакции, чем в режиме синхронизации, т.к. датчики работают последовательно

Уже доступно: Руководство по технологии — ультразвуковые датчики