ЖУРНАЛ «СТА» №4/2003

50 СТА 4/2003 www.cta.ru Рис. 6 иллюстрирует дальнейшее ухудшение точности с приближением объекта. Напряжение на сенсоре при- нимает форму гребёнки со всё более мелкими зубчиками, и ошибка изме- рения расстояния продолжает расти. Приблизительные характеристики ультразвуковых датчиков по дальнос- ти приведены в табл. 1. Применение метода отслеживания порога чув- ствительности позволило уменьшить «слепую» зону в 22,5 раза. Однако использование датчиков вблизи гра- ницы «слепой» зоны требует тща- тельной проработки. Поэтому в ха- рактеристиках датчика по дальности в табл. 1 приводится как диапазон зондирования, так и диапазон на- стройки. Под диапазоном зондирования здесь понимается диапазон дальнос- тей обнаружения, определяемый толь- ко физическими возможностями дат- чика (мощность излучаемого луча и его направленность) и параметрами образцового объекта. Диапазон на- стройки — это диапазон дальностей, в котором обеспечивается возможность регулировки датчика «по месту» с це- лью его оптимального использования в конкретном применении (с учётом характеристик объекта и его ориента- ции относительно чувствительного элемента датчика). Ультразвуковые датчики непосред- ственного обнаружения обеспечива- ются набором средств, дающих воз- можность гибкой установки ближней и дальней границы измерительного окна. Параметризация измерительно- го окна изображена на рис. 7. В таблицах 29, а также таблицах 12, 13 приведены подробные технические ха- рактеристики датчиков с уменьшенной «слепой» зоной и раздельными функци- ями настройки чувствительности. Б ОРЬБА С ПОМЕХАМИ Регулируемый порог переключения После обнаружения объекта в окне наблюдения последующие отражён- ные сигналы могут привести к ложным срабатываниям. Для устранения этого усилитель приёмного устройства, име- ющий возможность регулировки уси- ления, запирается после обнаружения объекта. (При зондировании окна на- блюдения на предельных дальностях усиление, наоборот, максимально.) Наличие в датчиках компании Pepperl+Fuchs запатентованной но- винки — регулируемого порога пере- ключения – позволяет заодно и орга- низовать отстройку от помех — эхосигналов, поступающих от пара- зитных объектов окружающей среды. Эффект подавления эхосигналов по- казан на рис. 8. Функция подавления эхосигналов от возмущающих объектов является одним из достоинств современных ультразвуковых датчиков серии F42. Она также доступна в датчиках серии UC…30GM…R2. Порог переключе- ния для них устанавливается через ин- терфейс RS232 средствами про- граммного обеспечения ULTRA2001. В З АПИС Н УЮ К НИЖК У ИНЖЕ Н Е РА Рис. 7. Способ представления положения объекта в измерительном окне. Программируемый аналоговый выход 20 /10 4 /0 4 /0 20 /10 20 /10 4 /0 1) 2) 3) A1= 0 A2 Таблица 2. Ультразвуковые датчики серии -12GM с аналоговым выходом и одним дискретным выходом *НО — нормально открытый; НЗ — нормально замкнутый. Рис. 8. Подавление отражённых сигналов от возмущающих объектов с помощью регулируемого порога переключения Первый из пришедших отражённых сигналов не воспринимается, так как не достигает порога переключения Пороговое напряжение Отражённый сигнал Рабочие характеристики Диапазон обнаружения 30...400 мм «Слепая» зона 0...30 мм Время отклика ≈ 50 мс Частота переключения для датчиков с дискретным выходом ≈ 10 Гц Разрешающая способность для датчиков с аналоговым выходом, не хуже 0,13 мм (для максимального диапазона обнаружения) Установка положений срабатывания и границ обработки Teach-in посредством устройства программирования UB-PROG или конфигурирование подключением к шине +Ub или -Ub Электрические параметры Рабочее напряжение 10...30 В постоянного тока 15...30 В (только для датчиков с аналоговым выходом) Эксплуатационные параметры Диапазон рабочих температур –25...+70°С Степень защиты IP65 Способ подключения Выходы Код для заказа Аналоговый выход (унифицированный токовый сигнал 4...20 мА) Аналоговые выходы (0…10 В) Дискретный выход, PNP (НО/НЗ)* Дискретный выход, NPN, (НО/НЗ) UB400-12GM-I-V1 UB400-12GM-U-V1 UB400-12GM-E5-V1 UB400-12GM-E4-V1 Таблица 1. Характеристики датчиков с сокращённой «слепой» зоной и функцией настройки диапазона регулирования Дальность, мм (частота) «Слепая» зона, мм Диапазон зондирования, мм Диапазон настройки, мм 500 (390 кГц) 0...30 30...350 50...500 2000 (175 кГц) 0...80 80...2000 120...2000 4000 (85 кГц) 0...200 200...4000 240...4000 6000 (65 кГц) 0...350 350...6000 400...6000