Distanzmessungen können sensorisch mit vielen unterschiedlichen Technologien umgesetzt werden. Naturgemäß habe die jeweiligen Sensortechnologien spezifische Vor- und Nachteile. Deshalb ist es umso wichtiger, die unterschiedliche Verfahren zu kennen und dann die passende Sensortechnologie für die jeweilige Anwendungen auszuwählen. Deshalb wollen wir in diesem Artikel einen übersichtlichen Vergleich über die von uns eingesetzten Messprinzipien geben. Bewerten wir zuerst einige Basiskriterien, die über den Einsatz in Ihrem Anwendungsgebiet entscheidend sein können.
Parameter |
Ultraschall |
Optisch |
Radar |
Reichweite | 0.2m bis 10m | 0.01m bis 20m | 0.1m bis 10m |
Öffnungswinkel | 10° – 120° | 2° bis 115° | 10° bis 160° |
Stromverbrauch | mittel | gering | gering |
Modulgröße | groß | klein | klein |
Kosten | hoch | gering | mittel |
Ein weiteres wichtiges Kriterium das entscheidet, welche Sensortechnologie sich für Ihre Anwendung eignet, ist die Bewertung der Umgebungsbedingungen während des Betriebs. Hier spielen vor allem äußere Einflüsse wie Temperatur, Feuchtigkeit oder Druck eine große Rolle. Ist der Sensor nicht an die jeweilige Umgebung angepasst, können Fehlmessungen oder eine dauerhafte Schädigung des Sensors eintreten. In der folgenden Tabelle werden die Messperformance in unterschiedlichen Umgebungsbedingungen gegenübergestellt.
Umgebungs-
|
Ultraschall |
Optisch |
Radar |
Direkte Sonneneinstrahlung oder Lichteinfall (Lichtempfindlichkeit) |
Sehr gut | Schlecht | Sehr gut |
Staub | Gut | Mittel | Sehr gut |
Rauch | Gut | Schlecht | Sehr gut |
Druck | Gut | Sehr gut | Sehr gut |
Temperatur | Mittel | Sehr gut | Sehr gut |
Starke Feuchtigkeit | Mittel | Mittel | Sehr gut |
Neben den Umgebungsbedingungen während des Betriebs ist auch das Messobjekt entscheidend. Hier sind die Geometrie und das Material des Messobjekts und die Art des Füllgutes zu beachten. In der folgenden Tabelle wird die Performance der Sensoren mit den Eigenschaften unterschiedlicher Messobjekte verglichen.
Eigenschaften
|
Ultraschall |
Optisch |
Radar |
Transparentes Material | Sehr gut | Schlecht | Sehr gut |
Kunststoffe | Sehr gut | Sehr gut | Mittel |
Metalle | Sehr gut | Sehr gut | Sehr gut |
Flüssigkeiten | Gut | Gut | Gut – Sehr gut |
Stoffe | Schlecht | Sehr gut | Gut |
Helles Material | Sehr gut | Sehr gut | Sehr gut |
Dunkles Material | Sehr gut | Mittel | Sehr gut |
Komplexe Geometrien/Stückgut | Mittel | Sehr gut | Mittel |
Schüttgut/Granulate | Sehr gut | Sehr gut | Gut |
Inhomogen Verteiltes Schüttgut | Mittel | Sehr gut | Mittel |
Ultraschall |
Optisch |
Radar |
|
|
|
Mir war nicht klar, dass sensorische Distanzmessungen mit mehreren Technologien umgesetzt werden können. Für meine Arbeit möchte ich mir ein gutes Ultraschallgerät zulegen. Hoffentlich werde ich dafür demnächst einen kompetenten Ansprechpartner finden.
Ich interessiere mich schon länger für 3-D Erfassung und wollte mich darüber erkundigen. Ich wusste nie, dass bei der Auswahl der Sensortechnologie auch die Umgebungsbedingungen wie Temperatur, Feuchtigkeit oder Druck eine Rolle spielen. Ein spannendes Thema, mit dem man sich sehr lange befassen kann.