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Aktive Sensoren

Thermoelemente bestehen aus zwei verschiedenen Metalldrähten (z. B. Eisen und Konstantan), deren Enden an einer Seite miteinander verlötet oder verschweißt sind. Erwärmt man die Verbindungsstelle, so kann man an den freien Enden eine Gleichspannung abnehmen. Die Thermospannung steigt mit wachsender Temperatur.

Piezoelektrische Sensoren erzeugen bei Belastung durch Zugkräfte, Druckkräfte oder Schubkräfte eine elektrische Ladung. Durch die Kraftwirkung werden die negativen Gitterpunkte gegen die positiven Gitterpunkte verschoben. An den Oberflächen der Kristallscheibe sind dann Ladungsunterschiede als Spannung zwischen den Belägen meßbar. Sie finden Verwendung als Piezodrucktaster (Folientasten). Das Tastelement besteht aus einer ca. 0,15 mm dünnen Piezokeramikfolie. Verformt man das Element um weniger als 15μm, so entsteht bereits ein genügend großes Signal zum Schalten zur Verfügung.

Induktionssensoren verwendet man in der Druckweiterverarbeitung in Form von Tachogeneratoren zur Drehzahlmessung von Maschinen. Sie sind wie Gleich- oder Wechselspannungsgeneratoren aufgebaut und werden häufig zusammen mit den Antriebsmotoren als ein Bauelement hergestellt. Kenngröße des Tachogenerators ist der Tachokoeffizient (KT). Man findet ihn z. B. beim Falzkleben in Falzmaschinen. Er sendet eine Spannung an das Steuergerät, was bewirkt, dass der Leimstrich auch bei wechselnden Falzgeschwindigkeiten mit gleichbleibender Länge aufgetragen wird.

Sensoren mit Fotoelementen werden beispielsweise in Feuersensoren der Brandmeldeanlagen verwendet. Das niederfrequente Flackern der Flamme wird mit Fotoelementen in ein Wechselspannungssignal umgewandelt und verstärkt. Ein nachfolgender Schwellwertschalter löst Alarm aus, wenn mehrere Sekunden flackerndes Licht auf das Fotoelement fällt. Fotosensoren werden auch zur Doppelbogenkontrolle an Falzmaschinen verwendet.

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Aktive Sensoren

Thermo-Elemente

Thermo-Elemente bestehen aus 2 verschiedenen Metalldrähten (z. B. Eisen und Konstantan). Die Enden der Metalldrähte sind an einer Seite miteinander verlötet oder verschweißt.

Wenn man diese Verbindungsstelle erwärmt, dann kann man an den freien Enden der Metalldrähte eine Gleichspannung abnehmen. Wenn die Temperatur steigt, steigt die Thermospannung.

Piezoelektrische Sensoren

Piezoelektrische Sensoren erzeugen bei Belastung durch Zugkräfte, Druckkräfte oder Schubkräfte eine elektrische Ladung. Wenn auf die Piezokristalle Kraft einwirkt, dann werden im Kristallgitter negative Gitterpunkte gegen positive Gitterpunkte verschoben. An den Oberflächen der Kristallscheibe kann man dann Ladungsunterschiede als Spannung zwischen den Belägen messen.

  • Piezoelektrische Sensoren gibt es als Piezodrucktaster (=Folientasten).
  • Das Tastelement besteht aus einer ca. 0,15 mm dünnen Piezokeramikfolie. 

Wenn man das Element um weniger als 15μm verformt, so bekommt man schon ein genügend großes Signal zum Schalten.

Induktionssensoren

Mit Induktionssensoren misst man die Drehzahl von Maschinen. Induktionssensoren sind Tachogeneratoren. Sie sind wie Gleich- oder Wechselspannungsgeneratoren aufgebaut. Induktionssensoren werden oft zusammen mit den Antriebsmotoren als ein Bauelement hergestellt.

  • Der Tachokoeffizient (KT) ist die Kenngröße des Tachogenerators.
  • Tachogeneratoren benutzt man in Falzmaschinen beim Falzkleben.

Der Tachogenerator sendet eine Spannung an das Steuergerät. Dadurch wird der Leimstrich mit immer gleicher Länge aufgetragen, auch wenn sich die Falzgeschwindigkeiten verändern.

Sensoren mit Fotoelementen

Sensoren mit Fotoelementen verwendet man z. B.

  • in Feuersensoren von Brand-Meldeanlagen,
  • an Falzmaschinen zur Doppelbogen-Kontrolle.

Bei einem Feuer wird das niederfrequente Flackern der Flamme mit Fotoelementen in ein Wechselspannungs-Signal umgewandelt und verstärkt. Wenn mehrere Sekunden flackerndes Licht auf das Fotoelement trifft, dann löst ein Schwellwert-Schalter Alarm aus.