Verfügbarkeit: Sensoren für die Prozess- und Fabrikautomation

Sensoren für die Prozess- und Fabrikautomation: Funktion - Ausführung - Anwendung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Beteiligte Personen:	Hesse, Stefan 1939- (VerfasserIn), Schnell, Gerhard 1938- (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	Deutsch
Veröffentlicht:	Wiesbaden Springer Vieweg [2018]
Ausgabe:	7., ergänzte und durchgesehene Auflage
Schlagwörter:	Automatisierungstechnik Sensor Elektrotechnik Elektronik Sensorik Industrie 4.0 Automation Regelungstechnik Strahlungsthermometrie Geschwindigkeit Schwingung Druck Durchfluss Feuchte Analogtechnik Digitaltechnik Digitalisierung Mobilität Roboter Ultraschall Mikrowellen Sensortechnik
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Umfang:	XII, 533 Seiten Illustrationen, Diagramme 24 cm x 16.8 cm
ISBN:	9783658211721 3658211725

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS 1 SENSOREN - SINNESORGANE DER T E C H N IK ........................................................... 1 1.1 WAS SIND S ENSOREN?.................................................................................. 1 1.2 EINTEILUNG UND B EGRIFFE........................................................................... 10 1.3 AUFGABEN UND NUTZBARE E FFEK TE.............................................................. 16 1.4 EINSATZ UND AUSWAHL .............................................................................. 21 LITERATUR................................................................................................................. 26 2 SENSOREN ZUR POSITIONSERFASSUNG...................................................................... 29 2.1 ELEKTROMECHANISCHE UND ELEKTRISCHE POSITIONSERFASSUNG ..................... 29 2.2 PNEUMATISCHE POSITIONSERFASSUNG........................................................... 33 2.3 INDUKTIVE POSITIONSERFASSUNG................................................................... 38 2.4 KAPAZITIVE POSITIONSERFASSUNG ................................................................ 50 2.5 MAGNETINDUKTIVE POSITIONSERFASSUNG...................................................... 56 2.5.1 HALLSENSOR................................................................................... 56 2.5.2 MAGNETSCHALTER .......................................................... 60 2.5.3 MAGNETISCH STEUERBARE W IDERSTAENDE ........................................ 63 2.6 POSITIONSERFASSUNG MIT U LTRASCHALL......................................................... 70 2.7 OPTOELEKTRONISCHE POSITIONSERFASSUNG................................................... 78 2.7.1 ALLGEMEINE G RUNDLAGEN........................................................... 78 2.7.2 EINWEG-LICHTSCHRANKE.............................................................. 86 2.7.3 REFLEXLICHTSCHRANKE................................................................... 94 2.7.4 REFLEXLICHTTASTER ........................................................................... 100 2.7.5 LICHTGITTER...................................................................................... 107 2.7.6 FASEROPTISCHE SENSOREN.................................................................114 2.7.7 POSITIONSEMPFINDLICHE FOTOELEMENTE ........................................... 119 2.7.8 UNTERSCHEIDUNG FARBIGER O BJEKTE.................................................122 2.7.9 LASERSENSOREN .............................................................................. 126 2.8 POSITIONSERFASSUNG MIT M IKROW ELLEN ......................................................... 137 2.9 POSITIONSERFASSUNG MIT K ERNSTRAHLUNG.......................................................139 2.10 FUELL-UND GRENZSTANDSM ESSUNG.................................................................141 2.10.1 ALLGEMEINE G RUNDLAGEN...............................................................142 2.10.2 OPTISCHE FUELLHOEHENBESTIM M UNG.................................................144 2.10.3 FUELLHOEHENBESTIMMUNG MIT SCHW IM M ERN ................................... 146 2.10.4 ELEKTROMECHANISCHE FUELLHOEHENBESTIMMUNG .............................. 148 2.10.5 DRUCKABHAENGIGE FUELLHOEHENBESTIMMUNG ................................... 151 2.10.6 KONDUKTIVE FUELLHOEHENBESTIMMUNG .............................................. 154 2.10.7 KAPAZITIVE FUELLHOEHENBESTIMMUNG .............................................. 154 2.10.8 ABSORPTIONSABHAENGIGE FUELLHOEHENBESTIMMUNG ........................... 157 2.10.9 REFLEXIONSABHAENGIGE FUELLHOEHENBESTIMMUNG .............................. 158 2.10.10 KALORIMETRISCHE FUELLSTANDSERFASSUNG .........................................164 2.11 SENSOREN ZUR BAHNFUEHRUNG VON SCHWEISSROBOTERN ................................... 164 2.12 SENSOREN FUER AUTONOME MOBILE R O B O TE R.................................................172 2.13 SENSOREN IN DER ENDEFFEKTORTECHNIK.........................................................185 LITERATUR................................................................................................................. 192 3 SENSOREN ZUR ERFASSUNG MECHANISCHER G R OE SS E N ........................................... 195 3.1 MESSUNG VON K RAE FTE N ................................................................................. 195 3.2 MESSUNG VON D REHM OM ENTEN ................................................................... 214 3.3 MESSUNG VON B ESCHLEUNIGUNGEN..............................................................222 3.4 BESTIMMUNG VON M ASSEN ........................................................................... 227 3.5 GESCHWINDIGKEITSMESSUNG.........................................................................232 3.6 ERKENNEN VON BEWEGUNGEN ......................................................................241 3.7 ERFASSEN VON SCHWINGUNGEN......................................................................243 3.8 VERSCHLEISSBEOBACHTUNG.............................................................................. 244 LITERATUR................................................................................................................. 247 4 SENSOREN ZUR ERFASSUNG FLUIDISCHER G R OE SS E N ................................................ 249 4.1 D RUCKM ESSUNG.............................................................................. .. . . . 250 4.1.1 ALLGEMEINE G RUNDLAGEN..............................................................251 4.1.2 MAGNETOELASTISCHE M ESSUNG ........................................................ 255 4.1.3 KAPAZITIVE M ESSUNG......................................................................257 4.1.4 PIEZOELEKTRISCHE M ESSU N G ........................................................... 260 4.1.5 PIEZORESISTIVE M ESSUNG.................................................................262 4.1.6 GALVANOMAGNETISCHE M ESSU N G ................................................... 266 4.1.7 DRUCKMESSUNG MIT AKUSTISCHEN OBERFLAECHEN WELLEN ................... 267 4.2 D URCHFLUSSM ESSUNG ................................................................................... 268 4.2.1 VOLUMETRISCHE M E SSU N G ..............................................................271 4.2.2 WIRKDRUCKVERFAHREN......................................................................275 4.2.3 MAGNETISCH-INDUKTIVE DURCHFLUSSMESSUNG ................................ 276 4.2.4 CORIOLIS-DURCHFLUSSMESSUNG ......................................................280 4.2.5 DURCHFLUSSMESSUNG MIT U LTRASCH ALL ........................................... 282 4.2.6 KALORIMETRISCHE DURCHFLUSSMESSUNG ........................................... 286 4.2.7 WIRBELFREQUENZ-DURCHFLUSSMESSUNG ........................................... 291 4.3 FEUCHTEM ESSUNG..........................................................................................293 4.3.1 ALLGEMEINE G RUNDLAGEN..............................................................294 4.3.2 FEUCHTESENSOREN........................................................................... 296 LITERATUR................................................................................................................... 303 5 SENSOREN ZUR ERFASSUNG DER T E M P E RA TU R ........................................................ 305 5.1 ALLGEMEINE GRUNDLAGEN..............................................................................306 5.2 KONTAKTTHERMOMETRISCHE S ENSOREN........................................................... 307 5.2.1 THERMORESISTIVE TEMPERATURMESSUNG ........................................ 308 5.2.2 THERMOELEKTRISCHE TEMPERATURMESSUNG......................................316 5.3 STRAHLUNGSTHERMOMETRIE ........................................................................... 322 LITERATUR................................................................................................................... 334 6 SENSOREN ZUR ERFASSUNG VON WEGEN UND WINKELN ........................................ 335 6.1 ALLGEMEINE GRUNDLAGEN..............................................................................335 6.2 ANALOGE MESSVERFAHREN .................. 339 6.2.1 TAUCHANKER UND DIFFERENZIALTRANSFORMATOR ................................ 340 6.2.2 POTENZIOM ETER..............................................................................341 6.2.3 KAPAZITIVE WEG- UND WINKELMESSUNG ........................................ 343 6.2.4 INDUKTIVE WEG- UND WINKELMESSUNG ........................................... 346 6.2.5 MAGNETISCHE WEGMESSUNG........................................................... 348 6.2.6 R 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................................................ 373 6.7 DISTANZBESTIMMUNG MIT DREISTRAHLSENSOR ................................................ 377 6.8 MAGNETOSTRIKTIVE W EGM ESSUNG ................................................................ 378 6.9 NEIGUNGSM ESSUNG......................................................................................380 LITERATUR................................................................................................................... 385 7 ABBILDUNG UND ERKENNUNG VON O B JEK TEN ........................................................ 387 7.1 ALLGEMEINE GRUNDLAGEN..............................................................................387 7.2 OPTISCH-VISUELLE B ILDAUFNAHM E ................................................................ 393 7.2.1 HOEHENPROFILSCHNITT ........................................................................ 394 7.2.2 OBJEKTERKENNUNG MIT CCD-ZEILE ................................................ 394 7.2.3 OBJEKTERKENNUNG MIT LICHTSCHNITTVERFAHREN..............................396 7.2.4 OBJEKTERKENNUNG MIT CCD-MATRIX..............................................398 7.2.5 OBJEKTERKENNUNG DURCH SCHATTENBILDAUSWERTUNG ..................... 408 7.2.6 BILDERFASSUNG MIT STEREOSKOPISCHEM P RINZIP ............................. 417 7.2.7 BELEUCHTUNGSTECHNIK................................................................... 419 7.3 NICHTOPTISCHE ABTASTSYSTEME ................................................................... 422 7.4 ERFASSUNG CODIERTER UND NICHTCODIERTER INFORM ATIONEN ........................... 427 7.4.1 ELEKTROMECHANISCHE E RFASSUNG ................................................... 427 7.4.2 OPTISCHE E RFASSU N G ......................................................................434 7.4.3 ELEKTRONISCHE UND ELEKTROMAGNETISCHE ERFASSUNG ..................... 441 LITERATUR....................................................................................................................443 8 ERFASSUNG CHEMISCHER UND BIOLOGISCHER STOFFGROESSEN......................................445 8.1 MESSUNG VON GASKONZENTRATIONEN ALLGEM EIN ........................................... 447 8.2 SAUERSTOFFMESSUNG...................................................................................... 454 8.3 MESSUNG DER ELEKTROLYTISCHEN LEITFAEHIGKEIT..............................................456 8.4 MESSUNG DES PH-WERTES ........................................................................... 458 8.5 GASANALYSE DURCH WAERMELEITFAEHIGKEITSMESSUNG......................................460 8.6 ERFASSUNG BIOLOGISCHER SUBSTANZEN........................................................... 462 8.7 EXPLOSIONSSCHUTZ BEI S E N SO RE N ................................................................ 464 LITERATUR....................................................................................................................467 9 SENSORVERNETZUNG.................................................................................................469 9.1 ALLGEMEINE GRUNDLAGEN..............................................................................469 9.1.1 NETZWERKTOPOLOGIEN......................................................................470 9.1.2 BUSZUGRIFFSVERFAHREN................................................................... 470 9.1.3 TELEGRAMME................................................................................... 472 9.2 BUSSYSTEME ZUR SENSORVEM ETZUNG........................................................... 473 9.2.1 AKTOR/SENSOR-INTERFACE (AS-I) ................................................... 473 9.2.2 P RO FIB U S.........................................................................................474 9.2.3 IN TE RB U S.........................................................................................476 9.2.4 HART-PROTOKOLL........................................................................... 477 9.2.5 C A N -B US...................................................................................... 479 9.3 A USBLICK...................................................................................................... 480 LITERATUR....................................................................................................................483 10 FACHBEGRIFFE............................................................................................................485 LITERATUR....................................................................................................................524 SACHVERZEICHNIS 525
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