Датчик ультразвуковой расстояния BANNER QT50ULB с аналоговым выходом
| QT50U U-GAGE |  |
Ультразвуковые датчики большой дальности с программированием Режима ОБУЧЕНИЕ
Особенности
 |
• Быстрое, легкое в использовании программирование Режима НАСТРОЙКА; нет настроек потенциометром • Масштабируемый выход автоматически распределяет выходной сигнал по всей ширине запрограммированного окна чувствительности • Минимальный и максимальный пределы окна могут быть настроены независимо • Выбираемый выход от 0 до 10В (постоянный ток DC) или от 4 до 20мА, выбирается посредством DIP-переключателя • Доступ к банку из 8 переключателей через герметичную крышку для превосходной пользовательской функциональности • Прочное герметичное исполнение для жестких условий эксплуатации • Уникальная конструкция корпуса позволяет создавать несколько конфигураций монтажа • Выбор моделей со встроенным кабелем 2м или 9м, или быстросъемным соединением Mini-style или Euro-style. • Широкий рабочий диапазон: от -20° до +70°C (от -4° до +158°F) • Температурная компенсация • Программирование для каждой позитивной или негативной выходной наклонной |
Модели
| Модели | Диапазон чувствительности | Кабель* | Напряжение питания | Выход |
| QT50ULB | от 200мм до 8м | 5-ти жильный, кабель 2м | от 10В до 30В постоянного тока (DC) |
Выбор: от 0 до 10В постоянного тока (DC) или от 4 до 20мА |
| QT50ULBQ | 5-ти штырьковый Mini-style QD | |||
| QT50ULBQ6 | 5-ти штырьковый Euro-style QD |
*ПРИМЕЧАНИЯ:
• Кабели 9м доступны с добавленным к номеру модели суффиксом “w/30” датчиков с кабелем (например, QT50ULB w/30).
• Модель с разъемом QD требует соединительного кабеля; см. раздел АКСЕССУАРЫ, Кабели с быстросъемными разъемами (QD).
Принципы работы
Ультразвуковые датчики излучают один или несколько импульсов ультразвуковой энергии, которые перемещаются в воздухе со скоростью звука. Часть этой энергии отражается от цели и движется обратно к датчику. Датчик измеряет общее время, необходимое энергии для достижения цели и возврата к датчику. Далее, расстояние до объекта рассчитывается по следующей формуле:
D = c*t/2
D = расстояние от датчика до цели
с = скорость звука в воздухе
t = время прохождения ультразвукового импульса
Для повышения точности, ультразвуковой датчик может усреднить результаты нескольких импульсов перед выводом нового значения.
Влияние температуры Скорость воздуха зависит от состава, давления и температуры газа, в котором он движется. Для большинства ультразвуковых приложений, состав и давление газа являются относительно постоянными, в то время как температура может меняться. В воздухе скорость звука меняется в зависимости от температуры в соответствии со следующим приближением: C(м/с) = 20√(273 + Tc) C(м/с) = скорость звука в метрах в секунду Tc = температура в °C Скорость звука изменяется примерно на 1% в 6°C. Ультразвуковые датчики серии QT50U имеют температурную компенсацию, доступную через 8-пин DIP-переключатель. Температурная компенсация позволит снизить погрешность, связанную с температурой примерно на 90%. ПРИМЕЧАНИЕ: Если датчик измеряет по градиенту температуры, компенсация будет менее эффективной.
Аналоговые выходные наклонные Датчик U-GAGE QT50U может быть запрограммирован на положительный или отрицательный выход наклонных, в зависимости от условий обучения для Минимального и Максимального Аналогового Пределов (см. Рис.1). Если Минимальный Аналоговый Предел является настройкой Ближнего Окна и Максимальный Аналоговый Предел является настройкой Дальнего Окна, то наклон будет положительным. Если наоборот, то наклон будет отрицательным. |
Рис.1. Позитивные и негативные выходные наклонные |
Программирование датчика
Для программирования датчика может быть использовано два метода ОБУЧЕНИЕ: путем обучения отдельно минимального и максимального предела или использованием функции авто-окно для центровки окна чувствительности по всему обучающему положению. Датчик может быть запрограммирован либо с помощью своих двух, либо с помощью дистанционного переключателя. Дистанционное программирование также может быть использовано для отключения кнопок, предотвращающего любую регулировку в программируемых настройках кем-либо на производственной площади. Для доступа к этой функции, подключите серый провод датчика через дистанционный программирующий переключатель к 0-2В постоянного тока (DC).
ПРИМЕЧАНИЕ: Сопротивление входа Дистанционного Обучения составляет 12кОм.
Программирование осуществляется в соответствии с последовательностью входных импульсов (см. процедуры программирования в разделе ОБУЧЕНИЕ МИНИМАЛЬНОМУ И МАКСИМАЛЬНОМУ ПРЕДЕЛУ). Продолжительность каждого импульса (соответствующего «клику» кнопки) и период между несколькими импульсами обозначается как “T”:
0,04сек < T < 0,8сек
Конфигурация
QT50U имеет отсек с 8-пиновым DIP-переключателем для настроек пользователя. DIP-переключатели находятся за крышкой на задней стороне датчика.
Для снятия крышки, с каждым датчиком поставляется инструмент вилочный ключ.
Настройки DIP-переключателя
| Переключатель | Функция | Установки | |
| 1 | Режим Напряжение/Ток |
ON = Режим Ток: от 4мА до 20мА OFF* = Режим Напряжение: от 0 до 10В постоянного тока (DC) |
|
| 2 | Прекращение отраженного сигнала |
ON* = Режим Min-Max OFF = Режим Удержание |
|
| 3 | Min-Max |
ON = по умолчанию максимальное выходное значение при прекращении отраженного сигнала OFF* = по умолчанию минимальное значение при прекращении отраженного сигнала |
|
| 4 | Регулировка Обучение/Включен |
ON* = сконфигурирован для дистанционного Обучения OFF = сконфигурирован как Включен |
|
| 5 и 6 |
Отклик аналогового выхода по напряжению для 95% порога изменения 100мсек со 100мсек обновлением 500мсек со 100мсек обновлением* 1100мсек со 100мсек обновлением 2300мсек со 100мсек обновлением |
Переключатель 5 OFF ON* OFF ON |
Переключатель 6 OFF OFF* ON ON |
| 7 | Температурная компенсация |
ON* = Включена OFF = Выключена |
|
| 8 | Заводская калибровка |
ON = Только для заводской калибровки; для использования, переключатель должен быть установлен в положение OFF OFF* = настройки DIP-переключателя в действии |
|
* Заводские настройки по умолчанию
Функции, выбираемые DIP-перключателем
Переключатель 1: Выбор Режима Выхода
ON = от 4 до 20мА токовый выход включен
OFF = от 0 до 10В постоянного тока (DC) выход по напряжению включен
Переключатель 1 настраивает сам датчик для использования конфигурации выхода либо по току, либо по напряжению.
Переключатель 2: Выбор Режима Отсутствие Отраженного сигнала
ON = Режим Min-Max
OFF = Режим Удержания
Переключатель 2 определяет ответ выхода на прекращение отраженного сигнала. “Режим Min-Max” (Переключатель 2 ON) выводит на выход либо минимальное значение, либо максимальное значение, на момент когда отраженный сигнал прекратился. (Минимальное или Максимальное значение выбирается Переключателем 3.)
“Режим HOLD” (Переключатель 2 OFF) поддерживает выход на значении, которое присутствовало на момент прекращения отраженного сигнала.
Переключатель 3: Min-Max По умолчанию
ON = По умолчанию максимальное выходное значение при прекращении отраженного сигнала (10,5В постоянного тока (DC) или 20,8мА)
OFF = По умолчанию минимальное выходное значение при прекращении отраженного сигнала (0В постоянного тока (DC) или 3,6мА)
Переключатель 3 выбирает выходной ответ на прекращение отраженного сигнала, когда “Режим Min-Max” выбран с помощью Переключателя 2. Когда Переключатель 2 находится в положении OFF, Переключатель 3 не имеет функции.
Переключатель 4: Управление Включением Обучение/Передача
ON = Серый (или желтый) провод настроен для дистанционного обучения
OFF = Серый (или желтый) провод настроен для передачи включить/отключить
Высокий уровень (от 5 до 30В постоянного тока (DC)): Передача Включить (Индикатор питания (Power) горит зеленым)
Низкий уровень (от 0 до 2В постоянного тока (DC)): Передача Выключить (Индикатор питания (Power) мигает с частотой 2Гц)
Когда Переключатель 4 включен (ON), серый провод используется для обучения пределов окна датчиков.
Когда Переключатель 4 выключен (OFF), серый провод используется для включения или отключения передачи датчика. Эта функция может быть использована, когда несколько датчиков находятся в непосредственной близости, что может сделать их уязвимыми для перекрестных помех. Во избежание перекрестных помех, может быть использован программируемый логический контроллер (PLC) для включения датчиков по одному.
Переключатели 5 и 6: Регулировка Скорости отклика
Переключатели 5 и 6 используются для установки скорости отклика выхода. Четыре значения для скорости отклика (см. таблицу установки DIP-переключателей в Разделе КОНФИГУРАЦИЯ) соответствуют числу циклов зондирования, относительно которых выходное значение усредняется.
Переключатель 7: Температурная компенсация
ON = Температурная компенсация включена
OFF = Температурная компенсация выключена
Изменения температуры воздуха влияют на скорость звука, которая, в свою очередь, влияет на расстояние, считываемое датчиком. Увеличение температуры воздуха сдвигает оба предела окна чувствительности ближе к датчику. И наоборот, уменьшение температуры воздуха сдвигает оба предела дальше от датчика. Этот сдвиг составляет приблизительно 3,5% от расстояния предела на изменение температуры в 20°C. С включенной температурной компенсацией (Переключатель 7 ON), датчик будет поддерживать пределы окна в рамках 1,8 процентов в диапазоне от -20°C до +70°C.
Встроенный температурный датчик не может адаптироваться к температурному изменению также быстро, как может наружная температура. Когда имеют место быстрые изменения температуры, может быть лучшим использовать внешний температурный монитор и подавать его сигнал и некомпенсированное измерение расстояния на контроллер и производить вычисления компенсации в контроллере.
ПРИМЕЧАНИЯ:
• Если температурная компенсация включена, воздействие прямых солнечных лучей может повлиять на способность датчика точно компенсировать изменения температуры.
• С включенной температурной компенсацией, температурный дрейф прогрева при включении питания составляет менее 0,8% от расстояния чувствительности. Через 15 минут, видимое расстояние будет в пределах 0,5% от фактического расстояния. Через 30 минут, видимое расстояние будет в пределах 0,3% от фактического расстояния.
Переключатель 8: Заводская калибровка
ON = Только заводская калибровка
OFF = Нормальная работа
Обучение Минимального и Максимального предела
Min и Max Аналоговые пределы независимы. Для переустановки каждого предела необходимо следовать процедуре обучения только для этого предела.
| Кнопка | Дистанционная линия | |||
| Процедура | Результат |
Процедура 0,04сек < T < 0,8сек |
Результат | |
|
Min Аналоговый предел |
• Нажмите и удерживайте Min Analog |
• Светодиод Min Analog загорается Красным; датчик ожидает на 0В DC или 4мА пределе. |
• Поместите цель на Min аналоговый предел • Дайте одиночный импульс по дистанционной линии |
• Датчик обучается 0В DC или 4мА пределу • Светодиод Min Analog мигает Красным один раз |
|
• Поместите цель на Min аналоговый предел • "Кликните" Min Analog |
• Датчик обучается Min пределу; • Светодиод Min меняется с Красного на Желтый или мигающий Желтый |
|||
|
Max Аналоговый предел |
• Нажмите и удерживайте Max Analog | • Светодиод Max Analog загорается Красным; датчик ожидает на 10В DC или 20мА пределе. |
• Поместите цель на Max аналоговый предел • Дайте двойной импульс по дистанционной линии |
• Датчик обучается 10В DC или 20мА пределу • Светодиод Max Analog мигает Красным один раз |
|
• Поместите цель на Max аналоговый предел • "Кликните" Max Analog |
• Датчик обучается Max пределу; • Светодиод Max меняется с Красного на Желтый или мигающий Желтый |
|||
Использование функции Авто-окно
Обучает порогу расстояния чувствительности, расположенному в центре определенного окна чувствительности (1м окно, расположенное в центре обучающей позиции). Эта процедура центрует аналоговый выход на позиции обучения примерно на 5В постоянного тока (DC) или 12мА.
| Кнопка | Дистанционная линия | |||
| Процедура | Результат |
Процедура 0,04сек < T < 0,8сек |
Результат | |
|
Min Аналоговый предел |
• Нажмите и удерживайте Min Analog |
• Светодиод Min Analog загорается Красным |
• Поместите цель на позицию, где должна быть середина окна • Дайте тройной импульс по дистанционной линии |
• Оба светодиода Min и Max мигают Красным (0,5 секунд), затем переключаются на Желтый |
|
• "Кликните" Max Analog |
• Светодиод Max Analog загорается Красным (теперь оба светодиода Min Analog и Max Analog должны гореть) |
|||
|
Max Аналоговый предел |
• Поместите цель на позицию посередине окна, которое должно быть • "Кликните" любую кнопку |
• Соответствующий светодиод замигает Красным. |
||
|
• "Кликните" другую кнопку |
• Красные светодиоды обучения сменятся на Желтый и датчик возвратится в редим РАБОТА |
|||
Блокировка кнопок
Включает или отключает клавиатуру для предотвращения несанкционированного изменения программных настроек персоналом.
| Кнопка | Дистанционная линия | |||
| Процедура | Результат |
Процедура 0,04сек < T < 0,8сек |
Результат | |
|
Блокировка кнопок |
• Не доступно посредством кнопок | • Не применяется |
• Дайте четыре импульса по дистанционной линии |
• Кнопки либо включены, либо отключены, в зависимости от предыдущего состояния. |
Основные моменты при программировании
- Датчик вернется в режим РАБОТА, если предел не зарегистрирован в течение 120 секунд после входа в режим ОБУЧЕНИЕ.
- Для выхода из режима ПРОГРАММИРОВАНИЕ без сохранения каких бы то ни было изменений, нажмите и удерживайте кнопку программирования > 2 секунд (до обучения предела). Датчик вернется к последней сохраненной программе.
- Если кнопки не отвечают, произведите процедуру разблокировки для включения кнопок.
Индикаторы состояния
Светодиод Сигнал (Красный) – показывает силу и состояние входящего сигнала датчика. См. Рис.2.
| Сигнал состояния | Показывает |
| Включен Ярко | Хороший сигнал |
| Включен Приглушенно | Посредственная сила сигнала |
| Выключен |
• Сигнал не принят, или • Цель за пределами границ диапазона датчика |
Светодиоды Выход (Желтый) – показывает положение цели относительно пределов окна. См. Рис.2.
| Светодиод Выход/Обучение | Показывает |
| Вкл. Красный (Один из двух) | В режиме Обучение; в ожидании обучаемого предела (пределов) |
|
Min Analog Вкл. Желтый Max Analog Вкл. Желтый |
Цель в пределах аналогового окна |
|
Min Analog Вкл. Желтый Max Analog мигает Желтым |
Цель за Max пределом окна |
|
Min Analog мигает Желтым Max Analog Вкл. Желтый |
Цель за Min пределом окна |
|
Min Analog Выкл. Max Analog Выкл. |
• Состояние без сигнала, или • Вне рабочих пределов |
Светодиод Питание ON/OFF (Зеленый) – показывает состояние работы датчика. См. Рис.2.
| Светодиод Питание ON/OFF | Показывает |
| Выключен | Питание выключено |
| Мигает @ 2Гц | Передача отключена (см. Раздел "Функции, выбираемые DIP-переключателем") |
| Включен непрерывно | Датчик работает нормально |
Рис.2. Режимы индикаторов состояния для каждой из позиций цели
Кривые отклика QT50U
Подключения
* Рекомендуется соединить провод экрана с землей или общим проводом DC.
Технические характеристики
| Диапазон чувствительности | от 200мм до 8м |
| Напряжение питания | от 10В до 30В DC (макс. пульсация 10%); макс. 100мА при 10В, макс. 40мА при 30В (без нагрузки) |
| Частота ультразвука | импульсы 75кГц, интенсивность повторения 96мсек |
| Схема защиты питания | Защита от обратной полярности и временных перенапряжений |
| Защита выхода | Защита от короткого замыкания |
| Задержка включения | 1,5сек |
| Конфигурация аналогового выхода |
Напряжение источника: от 0 до 10В постоянного тока DC Минимальное сопротивление нагрузки = 500 Ом Минимально требуемое напряжение источника для полного диапазона выхода 0-10В = (1000/Rнагрузки + 13)В постоянного тока DC Ток источника: от 4 до 20мА Максимальное сопротивление нагрузки = 1кОм или (Vпитания/0,02 - 5)Ом, в зависимости от того, какое из них меньше Минимально требуемое напряжение источника для полного диапазона выхода 4-20мА = 10В постоянного тока DC или [(Rнагрузки х 0,02) + 5]В постоянного тока DC, в зависимости от того, какое из них больше. Выход 4-20мА откалиброван при 25°C с нагрузкой 250 Ом. |
| Влияние температуры |
Некомпенсированное: 0,2% от расстояния/°C Компенсированное: 0,02% от расстояния/°C |
| Линейность | +/- 0,2% от диапазона с 200мм по 8000мм; +/- 0,1% от диапазона с 500мм по 8000мм (минимум 1мм) |
| Разрешение | 1,0мм |
| Время отклика выхода | от 100мсек до 2300мсек. См. "Переключатели 5 и 6" в таблице в Разделе "Конфигурация". |
| Минимальный размер окна | 20мм |
| Настройки | Пределы окна чувствительности: программирование ближнего и дальнего пределов в режиме ОБУЧЕНИЕ может быть произведено с помощью кнопок или дистанционно через вход ОБУЧЕНИЕ (см. Раздел "Обучение минимального и максимального предела") |
| Индикаторы |
Светодиод Питание Зеленый: Показывает питание включено (см. Раздел "Индикаторы состояния") Светодиод Сигнал Красный: Показывает, что цель в пределах диапазона чувствительности, и параметры принятого сигнала (см. Раздел "Индикаторы состояния") Светодиод Обучение/Выход (двухцветный Желтый/Красный): Желтый - Цель находится в обученных пределах Мигающий Желтый - Цель находится вне обученных пределов Красный - Датчик в режиме ОБУЧЕНИЕ |
| Дистанционное ОБУЧЕНИЕ | Для Обучения: Подсоедините серый или желтый провод к 0-2В постоянного тока DC; сопротивление 12кОм (См. Раздел "Функции, выбираемые DIP-переключателем", функция отключение передачи) |
| Конструкция |
Преобразователь: Комбинированный керамо-эпоксидный Корпус: ABS/Поликарбонат Мембранный переключатель: Полиэстер Световоды: Акриловые |
| Условия эксплуатации |
Температура: от -20°C до +70°C Максимальная относительная влажность: 100% |
| Подключения | 2м или 9м защищенный 5-ти жильный (экранированный) ПВХ кабель с разъемом, или 5-ти контактный Euro-style QD, или 5-ти контактный Mini-style QD |
| Окружающая среда | Герметичная конструкция класса IEC IP67; NEMA 6P |
| Вибрация и механические удары | Все модели удовлетворяют требованиям Mil Std. 202F. Метод 201А (вибрация: от 10Гц до 60Гц макс., двойная амплитуда 0,06", максимальное ускорение 10G). Также удовлетворяет требованиям IEC 947-5-2: 30G длительностью 11мсек, половина волны синуса |
| Температурный дрейф разогрева | Менее 0,8% от измерямого расстояния при включении питания с включенной Температурной Компенсацией (см. Раздел "Функции, выбираемые DIP-переключателем") |
| Указания по использованию | Объекты, проходящие вблизи указанного предела (200мм), могут вызывать ложные срабатывания |
| Сертификация | CE |
Стоимость: цена по запросу
Распечатать