D-Sensoren - Analog - reflexionsabhängig

Das Ausgangssignal der D-Sensoren ist proportional zum:

  • Abstand zwischen der Sensorspitze und dem Messobjekt und zum
  • Reflexionsgrad der Oberfläche des Messobjekts. 

Die Ausgangsfunktion besteht aus einer maximalen Spannung, der optischen Spitze (optical peak) und den beiden Bereichen auf jeder Seite des Maximums:

  • Nahbereich – höchste Auflösung bei geringem Arbeitsbereich
  • Optische Spitze – keine Empfindlichkeit gegenüber Wegänderung, ist aber Reflexionsabhängig
  • Fernbereich (größerer Arbeitsabstand) – hohe Empfindlichkeit bei größerem Arbeitsbereich

Weitere Informationen in der “Application Note –  Reflectance Dependent (D) Sensors” (pdf ca. 450 KB)

ANMERKUNG:
Analoge und Digitale (DMS) Sensoren haben idente Glasfasern.
DMS Sensoren verfügen über einen linearen Ausgang von fast 100 % des gesamten Messbereiches eines äquivalenten Analog-Modells.

Dimensionen

 
 
 
Modell
SpitzeKragen KabelDownload

Glas-
faser
∅ D D ∅ E E C B Ø B A Ø A Min. Biege-
radius
Datenblatt
nach Ausgang
CAD-Zeichnung
∅ mm ∅ mm mm ∅ mm mm mm mm mm mm mm mm Analog
Dx
Digital
DMS-Dx
2D 3D
D6
DMS-D6
0,15 0,56 12,7 0,81 25,4 38,1 12,.7 6,35 914 4,27 19 icon pdf Datenblatt icon pdf Datenblatticon pdf Zeichnung icon 3D-CAD .step
D12
DMS-D12
0,31 0,56 12,7 0,81 25,4 38,1 12,7 6,35 914 4,27 19 icon pdf Datenblatt icon pdf Datenblatticon pdf Zeichnung icon 3D-CAD .step
 
 
 
Modell
Spitze Kragen Kabel Download

Glas-
faser
∅ C C B Ø B A Ø A Min. Biege-
radius
Datenblatt
(nach Ausgang)
CAD-Zeichnung
∅ mm ∅ mm mm mm mm mm mm mm Analog
(Dx)
Digital
(DMS-Dx)
2D 3D
D20
DMS-D20
0,5 0,81 38,1 12,7 6,35 914 4,27 19 icon datasheet icon datasheeticon pdf drawing icon 3D-CAD drawing
D21
DMS-D21
0,53 0,813 38,1 12,7 6,35 914 4,27 12,7 icon datasheet icon datasheeticon pdf drawing icon 3D-CAD drawing
D47
DMS-D47
1,16 1,61 38,1 12,7 4,75 914 3,34 19 icon datasheet icon datasheeticon pdf drawing icon 3D-CAD drawing
D63
DMS-D63
1,6 3,18 76,2 12,7 6,35 914 5,7 19 icon datasheet icon datasheeticon pdf drawing icon 3D-CAD drawing
D64
DMS-D64
1,6 3,18 76,2 12,7 6,35 914 5,7 19 icon datasheet icon datasheeticon pdf drawing icon 3D-CAD drawing
D100
DMS-D100
2,54 3,18 76,2 12,7 6,35 914 5,7 25 icon datasheet icon datasheeticon pdf drawing icon 3D-CAD drawing
D125
DMS-D125
3,18 3,69 76,2 12,7 7,11 914 5,89 25,4 icon datasheet icon datasheeticon pdf drawing icon 3D-CAD drawing

 

Mit Umgebungslichtreduzierung

Umgebungslicht wird mit einem Bandpassfilter von 850 ± 22 nm reduziert.

 
 
 
Modell
Spitze Kragen Kabel Download

Glas-
faser
∅ C C B Ø B A Ø A Min. Biege-
radius
Datenblatt
(nach Ausgang)
CAD-Zeichnung
∅ mm ∅ mm mm mm mm mm mm mm Analog
(Dx)
Digital
(DMS-Dx)
2D 3D
D169
DMS-D169
4,29 4,75 76,2 15,9 7,92 914 6,86 25,4 icon datasheet icon datasheeticon pdf drawing icon 3D-CAD drawing
D170
DMS-D170
4,32 4,75 76,2 15,9 7,92 914 6,86 25,4 icon datasheet icon datasheeticon pdf drawing icon 3D-CAD drawing
D171
DMS-D171
4,34 4,75 76,2 15,9 7,92 914 6,86 25,4 icon datasheet icon datasheeticon pdf drawing icon 3D-CAD drawing
D240
DMS-D240
6,10 7,92 76,2 19,1 9,53 914 8,6 40 icon datasheet icon datasheeticon pdf drawing icon 3D-CAD drawing

Dx – Technische Spezifikationen



 
 
Modell
Spitze Nah-Bereich Fern-Bereich Gesamt-
Mess-
bereich
Download
Glas-
faser

Aussen
Empfind-
lichkeit*
Linear* Gesamt Empfind-
lichkeit*
Linear* Gesamt Datenblatt
(nach Ausgang)
CAD-Zeichnung
∅ mm ∅ mm mV / µm µm mm mV / µm mm mm mm Analog
Dx
Digital
DMS-Dx
2D 3D
D6
DMS-D6
0,15 0,56 40 50 0,20 5,0 0,33 0,8 1 icon pdf Datenblatt icon pdf Datenblatt icon pdf Zeichnung icon 3D-CAD .step
D12
DMS-D12
0,31 0,56 40 50 0,25 4,4 0,41 1,75 2 icon pdf Datenblatt icon pdf Datenblatt icon pdf Zeichnung icon 3D-CAD .step
D20
DMS-D20
0,51 0,81 90 20 0,12 8,0 0,25 1,15 1,27 icon pdf Datenblatt icon pdf Datenblatt icon pdf Zeichnung icon 3D-CAD .step
D21
DMS-D21
0,53 0,813 45 40 0,25 3,0 0,70 1,75 2 icon pdf Datenblatt icon pdf Datenblatt icon pdf Zeichnung icon 3D-CAD .step
D47
DMS-D47
1,16 1,61 45 46 0,30 1,6 1,.3 4,7 5 icon pdf Datenblatt icon pdf Datenblatt icon pdf Zeichnung icon 3D-CAD .step
D63
DMS-D63
1,6 3,18 100 20 0,15 3,2 0,7 2,85 3 icon pdf Datenblatt icon pdf Datenblatt icon pdf Zeichnung icon 3D-CAD .step
D64
DMS-D64
1,6 3,18 45
38 0,25 1,3 1,3 5,8 6 icon pdf Datenblatt icon pdf Datenblatt icon pdf Zeichnung icon 3D-CAD .step
D100
DMS-D100
2,54 3,18 45 38 0,40 0,8 2,3 9,6 10 icon pdf Datenblatt icon pdf Datenblatt icon pdf Zeichnung icon 3D-CAD .step
D125
DMS-D125
3,18 3,69 40 48 0,40 6,0 3,3 14,6 15 icon pdf Datenblatt icon pdf Datenblatt icon pdf Zeichnung icon 3D-CAD .step

 

Mit Umgebungslichtreduzierung

Umgebungslicht wird mit einem Bandpassfilter von 850 ± 22 nm reduziert.


 
 
Modell
Spitze Nah-Bereich Fern-Bereich Gesamt-
Mess-
bereich
Download
Glas-
faser
Aussen
Empfind-
lichkeit*
Linear* Gesamt Empfind-
lichkeit*
Linear* Gesamt Datenblatt
(nach Ausgang)
CAD-Zeichnung
∅ mm ∅ mm mV / µm µm mm mV / µm mm mm mm Analog
Dx
Digital
DMS-Dx
2D 3D
D169
DMS-D169
4,29 4,75 40 46 0,50 400 4 19,5 20 icon pdf Datenblatt icon pdf Datenblatt icon pdf Zeichnung icon 3D-CAD .step
D170
DMS-D170
4,32 4,75 25 64 0,90 300 6 29,1 30 icon pdf Datenblatt icon pdf Datenblatt icon pdf Zeichnung icon 3D-CAD .step
D171
DMS-D171
4,35 4,75 1,1 1,3 9,5 330 6,3 40,5 50 icon pdf Datenblatt icon pdf Datenblatt icon pdf Zeichnung icon 3D-CAD .step
D240
DMS-D240
6,1 7,92 0,5 4,5 14 190 10 62 76 icon pdf Datenblatt icon pdf Datenblatt icon pdf Zeichnung icon 3D-CAD .step

 

Notizen

*Standard Spezifikationen stellen die Sollwerte dar. Produktionswerte können um bis zu ±15 % abweichen.

Typische Anwendungen für D-Sensoren

 
  • Abstands- und Bewegungsmessung
    • in Flüssigkeiten
    • von Stellgliedern
  • Positions- und Wegerfassung von 
    • Kolben
    • Bauteilen
  • Auslenkungs-, Schwingungs- und Vibrationsmessung
    • bei Lagern
    • bei Membranen
    • bei Piezokristallen
    • bei Turbinenschaufeln
    • bei Spulen
    • im Ultraschallbereich
 
 
  • Dynamische Untersuchungen bei der Kraftstoffeinspritzung
  • Eindring- und Schlagstudien
  • Erfassen von Kratzern
  • Geschwindigkeitsmessung
  • Güteerfassung von Oberflächen
  • Messen struktureller Verformungen
  • Servosteuerung
  • Steuern von Prozessen im Vakuum
  • Ventilkennlinien- und Ventilhubmessung
 
 Bewegungen in einer Achse

Anwendungen für die D-Sensoren sing gewöhnlich auf Oberflächen mit hin- und her-Bewegungen oder Vibrationen parallel zur Achse des Sensors limitiert. Mit der Bewegung in einer Achse beleibt die Reflexion der Obrefläche konstant und damit können genaue Abstandsmessungen durchgeführt werden.
 

Drehzahlmessung (Tachometry)
Standardmaschinen

D-Sensoren können sowohl zur Geschwindigkeitsmessung von Rotoren als auch zur Vibrationsmessung von Turbinenblättern verwendet werden. Sie generieren einen schnell ansteignden Puls bei einer der beiden Bedingungen:

  1. ein schneller Wechsel des Reflexionsgrades
    (z.B.: glänzend zu schwarz)
    oder
  2. das Vorbeiführen eines Gegenstandes
    (z.B.: die Ränder von Turbinenschaufeln)
     
Mikro-Turbomaschinen

Forscher in führenden Universitäten verwenden PHILTEC-Senoren für Experimente unter anderem an MEMS (Micro-ElectroMechanical Systems). Das kleinste Modell, der D6, ist sehr populär in diesem Bereich. Diese Sensoren verfügen über Bandweiten von 1 MHz und höher.

Analog Options

Analog sensors are fast responding units ideal for relative motion measurements in dynamic applications:

  • DC-20 KHz is standard
  • DC-200 KHz or higher is optional
  • DC-100 Hz provides best resolution

Standard analog units include:

  • Electronics with 0 to +5 VDC output
  • 3 foot long fiberoptic cable

 

Diagram of D Model analog enclosure dimensions

Analog Output

Calibration charts are provided with each sensor tip giving the near and far side voltage output responses to distance. There are three ways to derive accurate distance measurements:

  1. within the bounds of the linear range, multiply sensitivity by the change in voltage output
  2. create a lookup table using the XY calibration data points
  3. use a polynomial curve fit to accurately map the sensor's output function

The effect of changing target reflectance is to shift the voltage output higher or lower. A gain control is provided for calibration of the sensor output to various target surfaces. Insitu calibration is performed simply, by adjusting the sensor's tip-to-target gap until the peak output is attained, and then by using the gain control to set the peak voltage reading to full scale. This allows the sensor to be used to perform precision linear motion measurements on most materials.

                                             Amplifier Options
Option Code Feature
A Temperature Stabilized Amplifier Minimizes Long Term Drift
G1 ADDITIONAL OUTPUT, DC COUPLED WITH 10x GAIN and ADJUSTABLE DC OFFSET
G2 ADDITIONAL OUTPUT, AC COUPLED WITH 10x GAIN
H1 HIGH FREQUENCY AMPLIFIER FOR D MODELS UP TO 200 KHZ BANDWIDTH
H2 HIGH FREQUENCY AMPLIFIER FOR D MODELS ABOVE 200 KHZ TO 1 MHZ BANDWIDTH
+H1 ADDITIONAL OUTPUT FOR D MODELS WITH BANDWIDTHS UP TO 200 KHZ
+H2 ADDITIONAL OUTPUT FOR D MODELS WITH BANDWIDTHS EXCEEDING 200 KHz UP TO 1 MHZ
L LOW FREQUENCY AMPLIFIER (< 20 KHz), 100 Hz STD
+L ADDITIONAL OUTPUT WITH LOW FREQUENCY BANDWIDTH (< 20 KHz), 100 Hz STD
M DIGITAL DISPLAY – DC VOLTS
O ADJUSTABLE DC OFFSET
P POLYNOMIAL CURVE FIT TO SPECIFIED CALCULATION RANGE
Q CONNECTORIZED AC/DC POWER ADAPTOR AND BNC OUTPUT
R Ambient Light Rejection - These devices operate with continuous light emission. Standard units are subject to ambient light pickup. In environments where background light is a problem, Ambient Light Rejection can be included by specifying Option R. Ambient light pickup can be 50 to 100 times smaller with Option R. (Not available for models D6, D12).
V PROVIDES SENSOR AMPLIFIER WITH 0 TO 10 VOLT OUTPUT

Digital Options

Displacement Measurement Systems (DMS) are the best choice for absolute distance measurements, multiplexing and process control applications, with data rates up to 5,000 readings/second. They provide linearized distance output and on board calibration storage capacity for 25 calibrations. Three types are available, each equipped with temperature stabilized electronics:

Diagram of mini-DMS enclosure dimensions

Standard DMS Units

These units include:

  • Electronics with RS-232 communication
  • Keypad/LCD for local operation



Mini-DMS Units

Mini-DMS units are full featured for PC operation via RS232 communication, they are not equipped with keypad/display.

Diagram for RC sensor enclosure

muDMS Units

muDMS units are full-featured for PC operation via USB communication, they are not equipped with keypad/display. They are supplied in the RC analog sensor enclosure, 82 x 111 x 48 mm.

                                              Amplifier Options
Option Code Feature
A Provides two additional 12 bit analog outputs for muDMS sensors with USB output.
R Ambient Light Rejection - These devices operate with continuous light emission. Standard units are subject to ambient light pickup. In environments where background light is a problem, Ambient Light Rejection can be included by specifying Option R. Ambient light pickup can be 50 to 100 times smaller with Option R. (Not available for models D6, D12).