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eddyNCDT // Wirbelstromsensoren für Weg, Abstand & Position
Mehr Präzision.
Wirbelströme
Sensor mit Spule
Abstand
Elektromagnetisches Wechselfeld
Metallplatte
2
Wirbelstrom Wegsensoren
Micro-Epsilon setzt seit Jahren Maßstäbe in
der Wegmessung mit Wirbelstromtechnolo-
gie.Wirbelstrom-Sensoren von Micro-Epsilon
sind konzipiert zur berührungslosen Erfas-
sung von Weg, Abstand, Verschiebung, Posi-
tion, Schwingung, Vibration etc..
Wirbelstrom-Sensoren von Micro-Epsilon gel-
ten als besonders robust und extrem präzise.
Vorteile
� Verschleißfreie und berührunglose Messung
� Höchste Präzision und Auflösung
� Hohe Temperaturstabilität
� Ferromagnetische und
nicht-ferromagnetische Materialien
� Für anspruchsvolle industrielle
Umgebungen: Schmutz, Druck, Temperatur
� Für schnelle Messungen bis 100 kHz
Messprinzip eddyNCDT
Messprinzip
Das Wirbelstromprinzip nimmt unter den in-
duktiven Messverfahren eine Sonderstellung
ein. Der Effekt zur Messung via Wirbelstrom
beruht auf dem Entzug von Energie aus ei-
nem Schwingkreis. Diese Energie ist zur In-
duktion von Wirbelströmen in elektrisch leitfä-
hige Materialien nötig. Hierbei wird eine Spule
mit Wechselstrom gespeist, worauf sich ein
Magnetfeld um die Spule ausbildet. Befindet
sich nun ein elektrisch leitender Gegenstand
in diesem Magnetfeld, entstehen darin – ge-
mäß dem Faradayschen Induktionsgesetz –
Wirbelströme, die ein Feld bilden. Dieses Feld
wirkt dem Feld der Spule entgegen, was eine
Änderung der Spulenimpedanz nach sich
zieht. Die Impedanz lässt sich als Änderung
der Amplitude und der Phasenlage der Sen-
sorspule als messbare Größe am Controller
abgreifen.
Wirbelstromsensor mit integriertem Controller Seite 4 - 5 eddyNCDT 3001
� Messbereich 2 / 4 mm � Auflösung 4 µm � Bandbreite 5 kHz
Kompaktes Wirbelstrom-Messsystem Seite 6 - 9 eddyNCDT 3005
� Messbereich 1 - 6 mm � Auflösung ≥ 0,5 µm � Bandbreite 5 kHz
Messsystem für Spindelwachstum Seite 30 - 31 eddyNCDT SGS4701
� Messbereiche 500 µm � Auflösung ≥ 0,5 µm � Bandbreite 2 kHz
Anwendungsbeispiele/Zubehör Seite 32 - 33
Technische Hinweise Seite 34 - 39
Robustes Wirbelstrom-Messsystem Seite 10 - 13 eddyNCDT 3010
� Messbereich 0,5 - 15 mm � Auflösung ≥ 0,025 µm � Bandbreite 25 kHz
Flexibles Wirbelstrom-Messsystem Seite 14 - 17 eddyNCDT 3100
� Messbereiche 0,5 - 15 mm � Auflösung ≥ 0,025 µm � Bandbreite 25 kHz
Hochgenaues Wirbelstrom-Messsystem Seite 18 - 25 eddyNCDT 3300
� Messbereiche 0,4 - 80 mm � Auflösung ≥ 0,02 µm � Bandbreite bis 100 kHz
Turbolader-Drehzahlmesssystem Seite 26 - 29 turboSPEED DZ140
� Messbereiche 0,5 - 1 mm � Drehzahlmessung 200 bis 400.000 U/min � Sensor-Betriebstemperatur bis 285 °C
3
-40 °C +200 °C
Robuste Sensoren
� Robuste und beständige Ausführungen IP67
� Druckfeste Ausführungen bis zu 2000 bar
� Unempfindlich gegenüber Öl, Staub & Schmutz
Umfangreiche Modellpalette
� Über 400 Sensormodelle
� Miniatursensoren mit Baugrößen unter 2 mm
� Kundenspezifische Anpassungen und OEM
Ideal für Temperaturschwankungen
� Aktive Temperaturkompensation von
Sensor, Kabel und Controller
� Temperaturbereich -40 bis 200°C und höher
eddyNCDT: Robuste Sensoren mit maximaler Präzision
Wirbelstrom-Sensoren von Micro-Epsilon werden häufig in Anwendungen eingesetzt, in denen
höchste Präzision bei schwieriger Umwelt gefordert wird. Besonders ausgeprägt ist die Re-
sistenz gegenüber Druck und extremen Temperaturen. Die vielzähligen Modelle erlauben die
Auswahl des jeweils optimal geeigneten Sensors für die jeweilige Anwendung.
Spezifische Sensoren für OEM Anwendungen
Immer wieder treten Anwendungsfälle auf, bei denen die Standardausführungen der Sensoren
und Controller an ihre Grenzen stoßen. Für diese besonderen Aufgabenstellungen modifizieren wir
die Messsysteme nach Ihren Vorgaben. Oft angefragte Änderungen sind z.B. geänderte Baufor-
men, Messobjektabstimmungen, Befestigungsoptionen, individuelle Kabellängen, abgeänderte
Messbereiche oder Sensoren mit bereits integriertem Controller.
4
- Kompakte M12 Bauform mit integriertem Controller
- Bandbreite 5 kHz (-3dB)
- Ausführungen für ferro- & nicht-ferromagnetische Targets
- Temperaturkompensation bis 70°C
- Einfache Bedienung (Plug & Play)
- Robuste Bauform IP67
Kompakter Wirbelstromsensor mit integrierter Elektronik eddyNCDT 3001
Robuster Miniatur-Wirbelstromsensor
Beim eddyNCDT 3001 handelt es sich um
einen neuartigen leistungsfähigen Wirbel-
stromsensor mit einem Formfaktor, der bisher
induktiven Sensoren und Näherungsschaltern
vorbehalten war. Der kompakte Sensor verfügt
über eine integrierte Elektronik inklusive Tem-
peraturkompensation und zeichnet sich durch
ein hervorragendes Preis-/Leistungsverhältnis
sowie einfache Bedienung aus. Damit ist der
Sensor ideal geeignet für die OEM Integra-
tion und Anwendungen im Maschinenbau.
Der temperaturkompensierte Aufbau bietet
eine hohe Stabilität auch bei schwankenden
Umgebungstemperaturen. Der Sensor ist
werkseitig auf ferromagnetische bzw. nicht-
ferromagnetische Materialien abgestimmt,
wodurch eine Linearisierung vor Ort entfällt.
Die robuste Bauform im Zusammenspiel mit
dem Wirbelstrom-Messprinzip erlaubt Mes-
sungen im rauen industriellen Umfeld (Öl,
Druck, Schmutz). Darüber hinaus ist das ed-
dyNCDT 3001 für Anwendungen im Offshore-
Bereich (Salzwasser) geeignet.
±0.2
min
48
A: 22
4 x
Sens
or ø
Installationshinweise
Bei Wirbelstromsensoren haben die relative
Größe des Messobjekts zum Sensor sowie
die Position der Montagemutter Auswirkun-
gen auf die Linearitätsabweichung.
Bitte beachten Sie:
� Die Messobjektgeometrie muss das 4fache
des Sensordurchmessers betragen.
� Die Montagemutter darf das angegebene
Maß A nicht überschreiten.
5
Alle Maße in mm, nicht maßstabsgetreu
82,5
ø10,5
11,5
M12x1
12
ø4,3
4
28,6
SW19
ø10,5
11,5
M12x1
71,5
8
17,6
SW19
4
DT3001-CxDT3001-SA
Steckerbelegung 5 pol. M12-Stecker Anschlussbelegung
Pin Beschreibung
1 Versorgung +24 V
2 Wegsignal
3 Masse
4 intern belegt
5 intern belegt
Farbe Beschreibung
Braun Versorgung +24 V
Grün Wegsignal
Weiß Masse
Gelb intern belegt
Grau intern belegt
Modell DT3001-U2A-SA DT3001-U2M-SA DT3001-U4A-SA DT3001-U4M-SA DT3001-U4A-Cx DT3001-U4M-Cx
Messobjekt 1) Aluminium Stahl Aluminium Stahl Aluminium Stahl
Messbereich 2 mm 4 mm
Grundabstand 0,4 mm
Linearität 28 µm
Auflösung 2) 4 µm
Bandbreite 5 kHz (-3 dB)
Temperaturstabilität 0,03 % d.M. / °C
Temperatur-Kompensationsbereich 0°C …+70°C
Umgebungstemperatur 0°C …+70°C
Einbau ungeschirmt
Empfohlene Messobjektgeometrie (eben) 48 mm
Anschluss Steckverbinder 5-polig M12integriertes Kabel, 5-polig,
Länge 3/6/9 m
Ausgang 0,5 ... 9,5 V 0,5 ... 4,5 V
Versorgung 12 V … 32 V
Schutzart IP67 (gesteckt) IP67
Gewicht 25 g60 g (3 m) 100 g (6 m) 140 g (9 m)
d.M. = des MessbereichsMBM = Messbereichsmitte1) Stahl: ST37 DIN 1.0037 / Aluminium: AlCuMgPb3.16452) RMS Rauschen bezogen auf Messbereichsmitte bei einer Bandbreite von 5 kHz
6
- Kompakte und robuste Bauform
- Temperaturkompensation bis 180°C
- Sehr gute Messgenauigkeit
- Hohe Bandbreite
- Ausführungen für ferro- und nicht ferromagnetische Targets
- Einfache Bedienung (Plug & Play)
- Ideal zur Integration in Maschinen und Anlagen
Kompaktes Wirbelstrom-Messsystem eddyNCDT 3005
Wirbelstrom Wegmessung
Wirbelstrom-Sensoren von Micro-Epsilon sind konzipiert zur Erfassung
von Weg, Abstand, Verschiebung, Position, Schwingung, Vibration etc.
Die berührungslosen Wirbelstrom-Sensoren von Micro-Epsilon gelten
als extrem präzise und werden auch für Messungen mit Mikrometer-
Genauigkeit eingesetzt.
Robustes Wirbelstrom-Messsystem
Beim eddyNCDT 3005 handelt es sich um ein neuartiges leistungsfä-
higes Wirbelstrom-Messsystem zur schnellen und präzisen Wegmes-
sung. Das System setzt sich aus einem kompakten Controller, dem
Sensor und einem integrierten Kabel zusammen und ist werkseitig auf
ferromagnetische bzw. nicht ferromagnetische Materialien abgestimmt.
Sensor und Controller sind temperaturkompensiert, wodurch die hohe
Messgenauigkeit auch bei Temperaturschwankungen erreicht wird. Die
Sensoren sind für Umgebungstemperaturen bis maximal +125°C aus-
gelegt und können optional für Temperaturen von -30 °C bis zu 180°C
ausgeführt werden. Das Messsystem ist für einen Umgebungsdruck
von bis zu 10 bar ausgelegt und somit ideal für die Integration in Ma-
schinen geeignet.
Ideal zur Integration in Maschinen und Anlagen
Das eddyNCDT 3005 zeichnet sich aus durch einfache Bedienung,
hohe Messgenauigkeit und ein hervorragendes Preis-Leistungs-Ver-
hältnis aus. Damit ist der Sensor ideal geeignet für die OEM-Integration
und für den Serieneinsatz im Maschinenbau. Speziell in Bereichen, wo
Druck, Schmutz, Öl und hohe Temperaturen auftreten, ist das eddyN-
CDT 3005 bestens geeignet. Für Anwendungen mit größeren Stückzah-
len sind kundenspezifische Spezifikationen möglich.Kompakte Bauform
7
- Kompakte und robuste Bauform
- Temperaturkompensation bis 180°C
- Sehr gute Messgenauigkeit
- Hohe Bandbreite
- Ausführungen für ferro- und nicht ferromagnetische Targets
- Einfache Bedienung (Plug & Play)
- Ideal zur Integration in Maschinen und Anlagen
ModellDT3005-U1-A-C1
DT3005-U1-M-C1
DT3005-S2-A-C1
DT3005-S2-M-C1
DT3005-U3-A-C1
DT3005-U3-M-C1
DT3005-U6-A-C1
DT3005-U6-M-C1
Messobjekt 1) Aluminium Stahl Aluminium Stahl Aluminium Stahl Aluminium Stahl
Messbereich 1 mm 2 mm 3 mm 6 mm
Grundabstand 0,1 mm 0,2 mm 0,3 mm 0,6 mm
Linearität ≤0,25 % d.M. 2,5 µm 5 µm 7,5 µm 15 µm
Auflösung 2) ≤0,05 % d.M. 0,5 µm 1 µm 1,5 µm 3 µm
Reproduzierbarkeit ≤0.05 % d.M.
Empfindlichkeitsabweichung ≤1 %
Bandbreite 5 kHz (-3 dB)
Temperaturstabilität (MBM) 0,025% d.M. / °C
Temperatur- Kompensationsbereich
Sensor 10°C …+125°C (optional -30°C ... 180°C)
Controller 10°C …+60°C
UmgebungstemperaturSensor -30°C …+125°C (optional -30°C ... 180°C)
Controller -20°C …+70°C
Einbau ungeschirmt geschirmt ungeschirmt ungeschirmt
Empfohlene Messobjektgeometrie (eben) ø24 mm ø24 mm ø48 mm ø72 mm
Sensorkabellänge 1 m
Anschluss 5-poliger Stecker M12
Ausgang 0,5 ... 9,5 V
Versorgung 12 V … 32 V
Schutzart IP67
Druckbeständigkeit 10 bar (Sensor, Kabel und Controller)
Gewicht 70 g 75 g 77 g 95 g
d.M. = des MessbereichsMBM = Messbereichsmitte1) Stahl: ST37 DIN 1.0037 / Aluminium: AlCuMgPb3.16452) RMS Rauschen bezogen auf Messbereichsmitte bei einer Bandbreite von 5 kHz
DT3005-U1 DT3005-S2 DT3005-U3 DT3005-U6
Anschlussbelegung
Pin Beschreibung Farbe
1 Versorgung +24 V Braun
2 Wegsignal Weiß
3 Masse Blau
4 intern belegt Schwarz
5 intern belegt Grau
Messrichtung
M12
x1
12
11,4
104,8
430
8
ø4,5M6x0,5
ø4,7
3,2 SW10
SW27SW19
6
34
SW10
8
ø4,7
5
ø9,9M12x1
9,5
4
ø14,85M18x1
SW16
40,6
25
ø3,6
ø4,7
9,5 8
66,
125
4
ø3,6
ø3,6
ø4,7
SW10
2515
,58
M12x1
45
9,5
SW19
ø3,6
Controller
8 Einbaubedingungen eddyNCDT 3005
Installationshinweise
Bei Wirbelstromsensoren haben die relative Größe des Messobjekts zum Sensor sowie die
Position der Montagemutter Auswirkungen auf die Linearitätsabweichung.
Bitte beachten Sie:
� Die Messobjektgeometrie muss je nach Sensormodell das 2fache bzw. 4fache des
Sensordurchmessers betragen.
� Die Montagemutter darf das angegebene Maß A nicht überschreiten.
DT3005-U3-x-C1 DT3005-U6-x-C1
DT3005-S2-x-C1M
in. ø
24
mm
A: 4 mm
Min
. ø 4
8 m
m
A: 10 mm
Min
. ø 7
2 m
m
A: 13 mm
DT3005-U1-x-C1
Min
. ø 2
4 m
m
A: 8 mm
9
Mehrkanalbetrieb ohne gegenseitige Beeinflussung
Werden zwei oder mehr Systeme nebeneinander betrieben, entfällt eine Synchronisation über
ein Synchronisationskabel. Beim Betrieb mehrerer Messsysteme werden die Systeme mit einer
neuartigen Frequenztrennung (LF/HF) geliefert. Dadurch ist der Betrieb nebeneinander ohne
gegenseitige Beeinflussung möglich.
Bitte beachten Sie:
� Die LF/HF-Sensoranordnung erlaubt die Montage zweier Sensoren nebeneinander.
� Der Abstand zwischen zwei Sensorpaaren muss mindestens das 6fache des
Sensordurchmessers betragen.
� Nicht möglich ist die Anordnung von 2 LF-Sensoren bzw. 2 HF-Sensoren nebeneinander.
min
. 6 x
Sen
sor-
Ø
DT3005-S2-x-C1/LF
DT3005-S2-x-C1/HF
DT3005-S2-x-C1/LF
DT3005-S2-x-C1/HF
DT3005-S2-x-C1/HF
DT3005-S2-x-C1/HF
Korrekte LF/HF Anordnung
Anordnung nicht möglich
min
. 6 x
Sen
sor-
Ø
DT3005-S2-x-C1/LF
DT3005-S2-x-C1/LF
10
Systemaufbau
eddyNCDT 3010 ist ein kompaktes Einka-
nalsystem bestehend aus dem Wirbelstrom-
Sensor mit Anschlusskabel und dem Controller.
Die Sensoren sind werkseitig für Aluminium
(nicht-ferromagnetisch) bzw. Stahl St37 (ferro-
magnetisch) kalibriert. Durch eine 3-Punkt-Line-
arisierung kann der Anwender »vor Ort« einen
Abgleich auf andere Werkstoffe vollziehen.
Temperaturkompensation
Sensoren der Serie 3010 sind über einen sehr
weiten Temperaturbereich einsetzbar. Für zu-
verlässige Messungen bei wechselnden Tem-
peraturen sind stabile Messdaten besonders
wichtig. eddyNCDT 3010-Systeme arbeiten mit
einem patentierten Temperaturkompensations-
Verfahren und liefern damit unübertroffene Sta-
bilität.
Das eddyNCDT 3010 ist für den Einsatz in
Produktionsanlagen, zur Maschinenüberwa-
chung und zum Messen und Prüfen in der In-
Prozess-Qualitätssicherung konzipiert.
Synchronisation
Werden mehrere Sensoren der Serie 3010
sehr nahe zueinander betrieben, so ist eine
gegenseitige Beeinflussung auf Grund gering-
fügig unterschiedlicher Oszillatorfrequenzen
möglich. Dies kann durch Synchronisation ver-
mieden werden. Zwei zusätzliche SMC-Steck-
verbindungen am Gehäuse, für Oszillatorsi-
gnalausgang („Synchr.out“) und für Eingang
(„Synchr.in“) sind Standard. Die Elektronik-
bausteine arbeiten solange unabhängig, bis
eine Verbindung untereinander hergestellt
wird. Durch Verbinden mit dem Synchroni-
sationskabel SC30 schalten die Elektroniken
automatisch auf Synchronisationsbetrieb. Auf
diese Weise können beliebig viele Systeme
miteinander synchronisiert werden.
Kompaktes Wirbelstrom-Sensor-System eddyNCDT 3010
- Hohe Messgenauigkeit und Temperaturstabilität
- Aktive Temperaturkompensation
- Bandbreite 25 kHz (-3dB)
- Für Integration in schwieriger industrieller Umgebung
- Synchronisierbar für Mehrkanal-Anwendungen
ControllerDT3010
ControllerDT3010
ControllerDT3010
syncein aus syncein aus
SC30 – Synchronisationskabel (Zubehör)
syncein aus
11
Controller DT3010-A DT3010-M
Werkstoff Nicht-Ferrromagnetisches Messobjekt Ferromagnetisches Messobjekt
Linearität ≤±0,25 % d.M.
Auflösung 1) 0,005 % d.M.
Reproduzierbarkeit 0,01 % d.M.
Bandbreite 25 kHz (-3dB)
Temperatur-Kompensationsbereich Standard: 10 bis 65 °C Optional 0 bis 90 °C
Temperaturbereich ControllerBetrieb: 10 bis 50 °C
Lagerung: -25 bis 75 °C
Temperaturstabilität Controller (MBM) ≤0,05 % d.M. / °C
Ausgänge 0 ... 10 V / 10 mA und 4 ... 20 mA
Versorgung 24 VDC (9 ... 30 V) / 205 mA
Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) gem. EN 50081-2 / EN 50082-2
Synchronisation über Kabel SC 30 (Zubehör)
Schutzart Controller IP 54
d.M. = des Messbereichs MBM = Messbereichsmitte 1) Statische Auflösung bezogen auf Messbereichsmitte
Befestigungsbohrungenfür M4 Schrauben
138
3864
SIGNAL/VERSORGUNG
150
45
sensor
sync outsync in
Gehäuse DT3010
12
Sensor Typ U05(09) U1 S1 S2
Bauform ungeschirmt ungeschirmt geschirmt geschirmt
Messbereich 0,5 mm 1 mm 1 mm 2 mm
Grundabstand 0,05 mm 0,1 mm 0,1 mm 0,2 mm
Linearität ≤±1,25 µm ≤±2,5 µm ≤±2,5 µm ≤±5 µm
Auflösung 0,025 µm 0,05 µm 0,05 µm 0,1 µm
Reproduzierbarkeit 0,05 µm 0,1 µm 0,1 µm 0,2 µm
Temperaturstabilität (MBM) ≤±0,125 µm/°C ≤±0,25 µm/°C ≤±0,25 µm/°C ≤±0,5 µm/°C
Kabel integriert/ Länge 0,25 m 3 m 3 m -
Temperatur Sensorkabel 180°C 180°C 180°C -
Material Sensorgehäuse Edelstahl und Keramik Edelstahl und Kunststoff Edelstahl und Kunststoff Edelstahl und Kunststoff
MBM = Messbereichsmitte
Sensoren eddyNCDT 3010
SW 5,5
M3x0,35
ø2
413
80,
25m
±0,
03m
ø2
ø2,5
SW 8
M5x0,8
ø8,9
420
103m
±0,
45m
inte
grie
rtes
Kabe
l
ø4
1620
ø4
ø3
ø4,6
SW 13
M8x1
ø8,9
1812
3m±
0,45
m
ø4
1620
ø8
ø4,6
ø3
M12x1
SW 19
SW 10
20
ø12Messrichtung
Steckerseite
15
Sensor-Anschlusskabel C3/90; C6/90 für die Sensoren U05, S2, U3, U6, U15
C3/90: 3 m ±15%C6/90: 6 m ±15%
Sens
or
C3: 3 m ±15%C6: 6 m ±15%
Sens
or
Ø4,6Ø8
,9
Cont
rolle
r
1620
Sensor-Anschlusskabel C3; C6 für die Sensoren U05, S2, U3, U6, U15
Ø3
Ø4,6Ø8
,9
Cont
rolle
r
1620
Ø3
Sensor-Anschlusskabel Cx/1
C3/1: 3 m ±15%C6/1: 6 m ±15%
Sens
or
Ø4,6Ø8
,9
Cont
rolle
r
1620
Ø3
offene Endenfür Verbindungslötplatine
13
Sensor Typ U3 U6 U15
Bauform ungeschirmt ungeschirmt ungeschirmt
Messbereich 3 mm 6 mm 15 mm
Grundabstand 0,3 mm 0,6 mm 1,5 mm
Linearität ≤±7,5 µm ≤±15 µm ≤±37,5 µm
Auflösung 0,15 µm 0,3 µm 0,75 µm
Reproduzierbarkeit 0,3 µm 0,6 µm 1,5 µm
Temperaturstabilität (MBM) ≤±0,75 µm/°C ≤±1,5 µm/°C ≤±3,75 µm/°C
Kabel integriert/ Länge - - -
Temperatur Sensorkabel - - -
Material Sensorgehäuse Edelstahl und Kunststoff Edelstahl und Kunststoff Epoxi
MBM = Messbereichsmitte
SW 19SW 10
ø9
M12x1 6
20
SW 27
SW 16
ø14
M18x1
6
25
ø4,23 Befestigungs-bohrungen aufLochkreis 20
12
ø37Messrichtung
Steckerseite
15
Sensor-Anschlusskabel C3/90; C6/90 für die Sensoren U05, S2, U3, U6, U15
C3/90: 3 m ±15%C6/90: 6 m ±15%
Sens
or
C3: 3 m ±15%C6: 6 m ±15%
Sens
or
Ø4,6Ø8
,9
Cont
rolle
r
1620
Sensor-Anschlusskabel C3; C6 für die Sensoren U05, S2, U3, U6, U15
Ø3
Ø4,6Ø8
,9
Cont
rolle
r
1620
Ø3
Sensor-Anschlusskabel Cx/1
C3/1: 3 m ±15%C6/1: 6 m ±15%
Sens
or
Ø4,6Ø8
,9
Cont
rolle
r
1620
Ø3
offene Endenfür Verbindungslötplatine
Kabel Cx / Cx1 / Cx/90 Kabelaufbau koaxial mit Beidraht Mantelmaterial FEP/Flour-Thermoplast Temperaturbeständigkeit -50°C bis +200°C Außendurchmesser 2,95 mm ±0,05 mm Biegeradien Einmal-Biegung bei Verlegung: 2 x Kabeldurchmesser
Mindest-Biegeradius bei Bewegung: 5 x Kabeldurchmesser Optimaler Biegeradius bei ständiger Bewegung: 10 x KabeldurchmesserRobotertauglich nein
Stecker Sensorseite/ControllerseiteTyp Buchse, Koaxial, SMC Verriegelungsart schraub Schutzart keine Angabe Temperaturbeständigkeit -65 bis +165°C Material Gehäuse Messing vergoldet Mechanische Lebensdauer > 500 Steckzyklen
14
Systemaufbau
Das eddyNCDT 3100 besteht aus einem Con-
troller und einem Wegsensor. Die Sensoren
sind mit einem 3 m bzw. 9 m langen integrier-
ten, hochflexiblen Kabel verbunden. Die An-
bindung an den Controller erfolgt komfortabel
über einen Push-Pull-Steckverbinder.
Das Gehäuse des Controllers ist aus mas-
sivem Aluminium gefertigt und in IP65 aus-
geführt. Die Montage ist alternativ über
Nutensteine, Befestigungsbohrungen oder
Hut schiene möglich. Zusammen mit den
robusten Sensoren ist das eddyNCDT 3100
bestens für industrielle Messaufgaben geeig-
net.
Wirbelstrom-Sensorsystem mit höchstem Bedienkomfort eddyNCDT 3100
Synchronisation zur Messung mit
mehreren Kanälen
Werden mehrere Wirbelstrom-Sensoren sehr
nahe zueinander betrieben, so ist eine ge-
genseitige Beeinflussung auf Grund gering-
fügig unterschiedlicher Oszillatorfrequenzen
(Schwebung) möglich. Dies kann durch
Synchronisation vermieden werden. Beim
Controllertyp eddyNCDT 3100-SM sind zwei
zusätzliche Steckverbindungen für den Os-
zillatorausgang („SYNC OUT“) und für den
Eingang („SYNC IN“) vorhanden. Die Elekt-
ronikbausteine arbeiten solange unabhängig,
bis eine Verbindung untereinander hergestellt
wird. Durch Verbinden mit dem Synchronisa-
tionskabel SC3100-0,3 schalten die Controller
automatisch auf Synchronisationsbetrieb. Auf
diese Weise können bis zu zehn Systeme mit-
einander synchronisiert werden.
Vielseitig im Einsatz
Das eddyNCDT 3100 repräsentiert die neue
Generation der Wirbelstrom-Wegmesssyste-
me. Das Messsystem arbeitet mit einem pa-
tentierten Temperaturkompensations-Verfah-
ren und liefert unübertroffene Stabilität auch
bei schwankenden Temperaturen. Besonders
für Anwendungen im rauhen Industrieumfeld
(Druck, Verschmutzung, Temperatur) ist dies
ein wesentlicher Vorteil.
Alle notwendigen Kenndaten sind im Sensor-
kabel abgelegt, so dass die Sensoren ohne
erneute Werkskalibrierung getauscht werden
können. Auch eine Umschaltung von ferroma-
gnetischen Messobjekten auf nicht-ferromag-
netische Messobjekte ist einfach möglich.
- Einfacher Sensortausch
- Konfiguration über Webbrowser
- Hohe Temperaturstabilität, Auflösung und Linearität
- Bandbreite 25 kHz (-3dB)
- Mehrkanal-Messungen durch Synchronisation von bis zu 10 Systemen
ControllerDT3100
ControllerDT3100
syncein aus syncein aus
SC3100-03 - Synchronisationskabel (Zubehör)
ControllerDT3100
syncein aus
Die Konfiguration des Messsystems erfolgt
über ein Webinterface, das intuitiv zu bedie-
nen ist. Dadurch entfällt die zeitaufwendige
Installation von zusätzlicher Software.
15
Gehäuse DT3100 / DT3100-SM
SENSOR
SYNC IN SYNC OUT
ETHERNETSUPPLY / OUTPUT
47,5 128
118
82 52
Controller DT3100
Linearität <± 0,25 % d.M.
Auflösung 1) 0,005 % d.M.
BandbreiteSpannungsausgang: 25 kHz (-3dB)
Digital (Ethernet): 14,4 kHz; 7,2 kHz; 3,6 kHz (jeweils 16 bit)
Temperatur-Kompensationsbereich Standard: 10 bis 65 °C
Temperaturbereich Controller Betrieb: 10 bis 50 °C
Temperaturstabilität Controller (MBM) 0,05 % d.M. / °C
Ausgänge 0 ... 10 V / - 5 ... + 5 V / 4 ... 20 mA / Ethernet
Versorgung 24 VDC (11 ... 30 V) / ca. 5 W
Synchronisation nur DT3100-SM über Kabel SC 3100-0,3 (Zubehör)
Schutzart Controller IP 65 (bei angeschlossenen Steckverbindungen/Abdeckungen)
d.M. = des MessbereichsMBM = Messbereichsmitte1) Statische Auflösung bezogen auf Messbereichsmitte; Effektivwert (rms)
16
Sensor Typ EPU05 EPS08 EPU1 EPS2
Bauform ungeschirmt geschirmt ungeschirmt geschirmt
Messbereich 0,5 mm 0,8 mm 1 mm 2 mm
Grundabstand 0,05 mm 0,08 mm 0,1 mm 0,2 mm
Linearität ≤±1,25 µm ≤±2 µm ≤±2,5 µm ≤±5 µm
Auflösung 0,025 µm 0,04 µm 0,05 µm 0,1 µm
Temperaturstabilität (MBM) ≤±0,25 µm/°C ≤±0,4 µm/°C ≤±0,5 µm/°C ≤±1 µm/°C
Temperatur max. 100 °C 100 °C 100 °C 100 °C
Schutzart (front- und rückseitig) IP67 IP67 IP67 IP67
Kabel integriert/ Länge 3 m 3 m 3 m/9 m 3m/9 m
Temperatur Sensorkabel 100 °C 100 °C 100 °C 100 °C
Material Sensorgehäuse Edelstahl und Keramik Edelstahl und Kunststoff Edelstahl und Kunststoff Edelstahl und Kunststoff
MBM = Messbereichsmitte
26,7
2215
4
M3x0,35
ø2,35Messrichtung M5x0,5
21 SW4
913
30
414
M6x0,5ø 4,3
SW 4,5
2515
,5
SW 19
M12x1
SW 105
Sensoren eddyNCDT 3100
3425,5
ø5
Triaxial-Stecker
Sens
or
ø11,
9
ca. 54
ca. 78
Sens
or
Cont
rolle
r
20
16
60
EPC3: 3m ±15%EPC6: 6m ±15%
40
EPC3/90: 3m ±15%EPC6/90: 6m ±15%
Sensor-Kabel EPCx
Ø 3
ø11,
9
ca. 54
ca. 78
Cont
rolle
r
16
60
EPC3/triax: 3m ±15%EPC6/triax: 6m ±15%
40
Ø 3
ø 12,5
ca. 62
Sens
or
20
16
60 40
Sensor-Kabel EPCx/90
Sensor-Kabel EPCx/triax
Ø 3
Controller
17
Sensor Typ EPU3 EPU6 EPU15
Bauform ungeschirmt ungeschirmt ungeschirmt
Messbereich 3 mm 6 mm 15 mm
Grundabstand 0,3 mm 0,6 mm 1,5 mm
Linearität ≤±7,5 µm ≤±15 µm ≤±37,5 µm
Auflösung 0,15 µm 0,3 µm 0,75 µm
Temperaturstabilität (MBM) ≤±1,5 µm/°C ≤±3 µm/°C ≤±7,5 µm/°C
Temperatur max. 100 °C 100 °C 100 °C
Schutzart (front- und rückseitig) IP67 IP67 IP67
Kabel integriert/ Länge 3 m/ 9m 3 m/9 m 3 m/9 m
Temperatur Sensorkabel 100 °C 100 °C 100 °C
Material Sensorgehäuse Edelstahl und Kunststoff Edelstahl und Kunststoff Epoxi
d.M. = des MessbereichsMBM = Messbereichsmitte
34
24,5 SW 19
ø 9,925
M12x1SW 105
6
Messrichtung
40,6
25 31,1
25
ø14,25
M18x1
SW 16
SW 27
6
ø 38
26
122
3425,5
ø5
Triaxial-Stecker
Sens
or
ø11,
9
ca. 54
ca. 78
Sens
or
Cont
rolle
r
20
16
60
EPC3: 3m ±15%EPC6: 6m ±15%
40
EPC3/90: 3m ±15%EPC6/90: 6m ±15%
Sensor-Kabel EPCx
Ø 3
ø11,
9
ca. 54
ca. 78
Cont
rolle
r
16
60
EPC3/triax: 3m ±15%EPC6/triax: 6m ±15%
40
Ø 3
ø 12,5
ca. 62
Sens
or
20
16
60 40
Sensor-Kabel EPCx/90
Sensor-Kabel EPCx/triax
Ø 3
Controller
Kabel Kabelaufbau koaxial Mantelmaterial TPE-U/Thermoplastische Elastomere Temperaturbeständigkeit -40°C bis +90°C Außendurchmesser 2,90 mm ±0,2 mm Längentoleranz ±15% Biegeradien Einmal-Biegung bei Verlegung: 7,5 x Kabeldurchmesser Mindest-Biegeradius bei Bewegung: 15 x KabeldurchmesserRobotertauglich nein
Stecker Controllerseite Sensorseite Modell EPCx / EPCx/90 EPCx/triaxTyp Stecker, 6-pol. Buchse, Koaxial, SMC Stecker, triaxVerriegelungsart Push-Pull Schraub Push-PullSchutzart IP68 (gesteckter Zustand) keine Angabe IP67 (gesteckter Zustand)Temperaturbeständigkeit -40 bis +120°C -65 bis +165°C -30 bis +150°CMaterial Gehäuse Kupfer, vernickelt Messing vergoldet Messing vernickelt, mattMechanische Lebensdauer > 5000 Steckzyklen > 500 Steckzyklen > 5000 Steckzyklen
- Mikrometergenaue Messung
- Ideal für schnelle Messungen: Bandbreite bis 100 kHz (-3dB)
- Zahlreiche Sensormodelle, auch in kundenspezifischer Ausführung
- Robuste und industrietaugliche Sensorbauformen
- Mehrkanalmessung durch Synchronisation
18
Das Wirbelstrom-Messsystem eddyNCDT 3300 zählt dabei zu den leistungsfähigsten Systemen
weltweit und eröffnet durch das technologisch ausgereifte Konzept zahlreiche Vorteile in den
unterschiedlichsten Anwendungsfeldern in der Fertigungsautomatisierung, Maschinenüberwa-
chung und Qualitätskontrolle.
Vielseitiger Controller
Die Controller der Serie eddyNCDT 3300 besitzen Hochleistungs-Prozessoren für zuverlässige
Signalaufbereitung und Weiterverarbeitung. Die 3-Punkt-Linearisierung ermöglicht eine nahezu
vollautomatische Linearisierung, die optimale Genauigkeiten für jedes metallische Messobjekt
und jede Einbauumgebung ermöglicht. Die Bedienung wird durch das dialoggestützte Grafik-
display unterstützt.
Hochpräzise Wirbelstrom-Wegmessung eddyNCDT 3300
Linearisierung und Kalibrierung
Systeme der Serie eddyNCDT 3300 sind vom
Anwender individuell linearisierbar und kalib-
rierbar. Damit werden selbst bei ausgefallenen
Messobjekt-Werkstoffen oder schwierigen
Einbaubedingungen stets optimale Mess-
genauigkeiten erreicht. Der Abgleich erfolgt
über 3 Abstandspunkte (,,), die durch
ein Vergleichsnormal vorgegeben werden.
Höchste Präzision durch Feld-Kalibrierung
Um höchste Präzision zu erreichen, bietet
eddyNCDT 3300 die Funktion der Feld-Kali-
brierung zur Erzielung hochgenauer Messer-
gebnisse. Dabei werden folgende Einfluss-
möglichkeiten berücksichtigt:
A: Verschiedene Messmaterialien
B: Verschiedene Messflächen
C: Form des Messobjekts
D: Seitliche Vorbedämpfung
E: Messobjektverkippung
Über die Feldkalibrierung kann außerdem der
Messbereich erweitert werden.
2
1/1
1/11/2
1/2
Sign
al
3
1
Sensor Messobjekt
Messbereich
3-Punkt Linearisierung
Messbereich Messbereich
Signal SignalAC
B
ED
Herkömmlicher Sensor ohne Feld-Kalibrierung:Massive Linearitätsschwankungen resultierenauf Grund verschiedener Einflussgrößen
eddyNCDT 3300 mit Feldkalibierung:Hohe Genauigkeit durch Berücksichtigungunterschiedlicher Einflussgrößen
A CBED
Linearität nur±0.2 % d.M.
Synchronisierbar für
Mehrkanal-Anwendungen
Für Dicken- und Differenzmessungen mit
bis zu vier Kanälen ist der Mehrkanaltower
MCT304 verfügbar. Bis zu vier Controller
lassen sich in einen MCT Tower integrieren.
Die Tower sind untereinander synchronisier-
bar, wodurch der zeitgleiche Betrieb beliebig
vieler eddyNCDT Sensoren möglich ist. Um
gegenseitige Sensoreinflüsse zu kompen-
sieren, existieren Synchronisations-Ein- und
-Ausgänge.
19
Controller DT3300 DT3301
Linearität ≤±0,2 % d.M.
Auflösung 2)
bis 25 Hz ≤0,005 % d.M. (≤0,01 % d.M. bei ES04, ES05 und EU05)
bis 2,5 kHz ≤0,01 % d.M.
bis 25 / 100 kHz ≤0,2 % d.M.
Bandbreite wählbar 25 kHz / 2,5 kHz / 25 Hz (-3 dB); 100 kHz für Messbereiche ≤1 mm
Temperatur-Kompensationsbereich 10 ... 100 °C (Option TCS: -40 ... 180 °C) 3)
Temperaturbereich Controller 5 ... 50 °C
Ausgänge wählbar 0 ... 5 V / 0 ... 10 V / ±2,5 V / ±5 V / ±10 V (oder invertiert) / 4 ... 20 mA (Bürde 350 Ohm)
Versorgung ±12 VDC / 100 mA, 5,2 VDC / 220 mA 1) 11 - 32 VDC / 700 mA
Synchronisation über Kabel PSC 30 (Zubehör) über Kabel E SC 30 (Zubehör)
Elektromagnetische Verträglichkeit gem. EN 50081-2 / EN 61000-6-2
Controller-FunktionenGrenzwertüberwachung, Auto-Zero, Spitze-Spitze, Minimum, Maximum,
Mittelwert drei Kennlinien speicherbard.M. = des MessbereichsReferenzmaterial: Aluminium (nicht-ferromagnetisch) bzw. Stahl DIN 1.0037 (ferromagnetisch)Referenztemperatur für angegebene Messdaten 20 °C; Auflösung und Temperaturstabilität gelten für Messbereichsmitte.Bei magnetisch inhomogenen Werkstoffen sind abweichende Daten möglich.1) zusätzlich 24 VDC für externe Rücksetzung und Grenzwertschalter2) Angaben für Auflösung basieren auf Spitze-Spitze-Werten des Signalrauschens3) Temperaturstabilität kann bei Option TCS abweichen
ESC
Controller Display
LED grünbetriebsbereit
GrenzwerteMin-Max-Werte
Messwert Einheit wählbar(mm / inch)
Meldungen
LED gelbGrenzwertschalter A
LED rotGrenzwertschalter B
Abmessungen Controller
Sensor
Ausgang analog (U+I)
Schaltein-/ausgänge(24 VDC Ein)
Befestigungsbohrungen ø 4,6
ca. 204 45
79011
15510191
Eingang Versorgung / Sync.
Ausgang Versorgung / Sync.
SE
NS
OR
AN
ALO
G-I/O
IN/O
UT/24V
IN
±12V
/5.2VS
YN
CH
RIN
SY
NC
HR
OU
T
Vierfach-Grenzwertschalter
� Zwei obere und untere Grenzwerte
beliebig definierbar
� Individuelle Schaltschwelle
� LED-Anzeige für Über- bzw.
Unterschreitung des Grenzwerts
Automatische Kalibrierung
� 3-Punkt Linearisierung für die optimale
Vor-Ort-Kalibrierung
Vier Kennlinien speicherbar
� Werkskalibrierung und 3 individuelle
Kennlinien speicherbar
� Einfache Microprozessor-gestützte
Ein-Zyklus-Kalbrierung
Ausgangsarten
� Spannung / Strom
� Metrisch / Inch und grafische Darstellung
� Anzeige von Auto-Zero, Spitze-Spitze-Wert,
Minimum, Maximum
� Skalierbare Anzeige zur Umrechnung in
indirekte Messgrößen
20
Sensortyp ES04 EU05 ES08
Bauform geschirmt ungeschirmt geschirmt
Messbereich 0,4 mm 0,4 mm 0,8 mm
Grundabstand 0,04 mm 0,05 mm 0,08 mm
Linearität ≤±0,8 µm ≤±1 µm ≤±1,6 µm
Auflösung 0,02 µm 0,025 µm 0,04 µm
Temperaturstabilität (MBM) ≤±0,06 µm/°C ≤±0,075 µm/°C ≤±0,12 µm/°C
Temperatur max. 150 °C 150 °C 150 °C
Druckbeständigkeit Sensorfront 100 bar - 20 bar
Kabel integriert/ Länge ca. 0,25 m ca. 0,25 m ca. 0,25 m
Temperatur Sensorkabel 180 °C 180 °C 180 °C
Material Sensorgehäuse Edelstahl Edelstahl und Keramik Edelstahl und Kunststoff
MBM = Messbereichsmitte
Sensoren eddyNCDT 3300
1:1Kabellänge 0,25 m ±0,04 m
ø2,5
ø2
SW3,2
21 313
,75
M4x0,35
45°
1:1
Kabellänge 0,25 m ±0,04 m
M3x0,35
ø2
M3
ø2
84
13±
0,1
0,3x
45°
1:1Kabellänge 0,25 m
13
21
M5x0,5
SW4
ø2
Messrichtung
Steckerseite
60
40
55
ø13
ø4 ø4,5
36
26
SW12SW10
ø13
ø14
Cont
rolle
r
ECx/1 Verlängerungskabel für Lötanschluss, Länge wählbar bis zu x≤15 m
ECx/90 Sensorkabel mit 90° Winkelstecker (sensorseitig), Länge wählbar bis zu x≤15 m
1035
26ø 13
ø9
60
40
55
ø13
ø4 ø4,5
36
26
SW12SW10
ø13
ø14
Cont
rolle
r
60
40
55
ø13
ø4 ø4,5
36
26
SW12SW10
ø13
ø14
Cont
rolle
r
Sensor
offene Enden für Verbindungslötplatine
Sens
or
ECx Sensorkabel, Länge wählbar bis zu x≤15 m
3626
ø9
Triaxial-Stecker
Sens
or
60
40
55
ø13
ECx/2 Verlängerungskabel für Anschluss über Stecker, Länge wählbar bis zu x≤15 m
ø4,5
ø4
3634
25,53
SW12SW10
ø13
ø14
ø5
Triaxial-Stecker
Sens
or
Cont
rolle
r
60
40
55
ø13
39
26
SW12 SW10
ø14
ø4
36
26
SW12SW10
ø13
ø14
Cont
rolle
r
ECEx Sensorkabel-Verlängerung, Länge wählbar bis zu x≤15 m
Sens
or
21
Sensor Typ ES1 EU1 ES2 EU3
Bauform geschirmt ungeschirmt geschirmt ungeschirmt
Messbereich 1 mm 1 mm 2 mm 3 mm
Grundabstand 0,1 mm 0,1 mm 0,2 mm 0,3 mm
Linearität ≤±2 µm ≤±2 µm ≤±4 µm ≤±6 µm
Auflösung 0,05 µm 0,05 µm 0,1 µm 0,15 µm
Temperaturstabilität (MBM) ≤±0,15 µm/°C ≤±0,15 µm/°C ≤±0,3 µm/°C ≤±0,45 µm/°C
Temperatur max. 150 °C 150 °C 150 °C 150 °C
Druckbeständigkeit Sensorfront - - 20 bar 20 bar
Kabel integriert/ Länge ca. 0,25 m ca. 0,25m - -
Temperatur Sensorkabel 180 °C 180 °C - -
Material Sensorgehäuse Edelstahl und Kunststoff Edelstahl und Kunststoff Edelstahl und Kunststoff Edelstahl und Kunststoff
MBM = Messbereichsmitte
Messrichtung
Steckerseite
1:1 Kabellänge 0,25 m ±0,04 m
M8*1
M8
SW7
ø3,8ø3
45°
18
28
8
1:1 Kabellänge 0,25 m ±0,04 m
M5ø4
M5
SW4
416
28
3
11
ø3,8
ø3
1:2
M12x1
SW10
SW19
6
25
1:1
M12x1
ø9,9
SW10
SW19
mm
66
31
Kabel Kabelaufbau koaxial mit Beidraht Mantelmaterial FEP/Flour-Thermoplast Temperaturbeständigkeit -30 °C bis +200 °C Außendurchmesser 3,9 mm ±0,1 mm Biegeradien Einmal-Biegung bei Verlegung: 2 x Kabeldurchmesser Mindest-Biegeradius bei Bewegung: 5 x Kabeldurchmesser Optimaler Biegeradius bei ständiger Bewegung: 10 x KabeldurchmesserRobotertauglich nein
Stecker Controllerseite Sensorseite Modell ECx ECx/1 ECx/2Typ Buchse 5-pol, Kabeldose Stecker, Triaxial Stecker 5-pol Stecker, TriaxialVerriegelungsart Schraub Push-Pull Schraub Push-PullSchutzart IP67 IP67 (im gesteckten Zustand) IP67 (im gesteckten Zustand) IP68Temperaturbeständigkeit -30 bis +85°C -30 bis +150°C -40 bis +85°C -65 bis +135°CMaterial Gehäuse Messing vernickelt Messing vernickelt, matt Messing vernickelt Messing vernickelt, mattMechanische Lebensdauer > 500 Steckzyklen > 5.000 Steckzyklen > 500 Steckzyklen > 5.000 Steckzyklen
22
Messrichtung
Steckerseite
Sensoren eddyNCDT 3300
Sensortyp ES4 EU6 EU8
Bauform geschirmt ungeschirmt ungeschirmt
Messbereich 4 mm 6 mm 8 mm
Grundabstand 0,4 mm 0,6 mm 0,8 mm
Linearität ≤±8 µm ≤±12 µm ≤±16 µm
Auflösung 0,2 µm 0,3 µm 0,4 µm
Temperaturstabilität (MBM) ≤±0,6 µm/°C ≤±0,9 µm/°C ≤±1,2 µm/°C
Temperatur max. 150 °C 150 °C 150 °C
Druckbeständigkeit Sensorfront 20 bar 20 bar 20 bar
Kabel integriert/ Länge - - -
Temperatur Sensorkabel - - -
Material Sensorgehäuse Edelstahl und Kunststoff Edelstahl und Kunststoff Edelstahl und Kunststoff
MBM = Messbereichsmitte
1:1
M18x1
6
25
SW16
SW27
1:2
M18x1
ø14,9
66
31
SW16SW 2
7 m
m
1:2
M24x1,5
ø20,9
SW19
SW36 6
8,8
25
60
40
55
ø13
ø4 ø4,5
36
26
SW12SW10
ø13
ø14
Cont
rolle
r
ECx/1 Verlängerungskabel für Lötanschluss, Länge wählbar bis zu x≤15 m
ECx/90 Sensorkabel mit 90° Winkelstecker (sensorseitig), Länge wählbar bis zu x≤15 m
1035
26ø 13
ø9
60
40
55
ø13
ø4 ø4,5
36
26
SW12SW10
ø13
ø14
Cont
rolle
r60
40
55
ø13
ø4 ø4,5
36
26
SW12SW10
ø13
ø14
Cont
rolle
r
Sensor
offene Enden für Verbindungslötplatine
Sens
or
ECx Sensorkabel, Länge wählbar bis zu x≤15 m
3626
ø9
Triaxial-Stecker
Sens
or
60
40
55
ø13
ECx/2 Verlängerungskabel für Anschluss über Stecker, Länge wählbar bis zu x≤15 m
ø4,5
ø4
3634
25,53
SW12SW10
ø13
ø14
ø5
Triaxial-Stecker
Sens
or
Cont
rolle
r
60
40
55
ø13
39
26
SW12 SW10
ø14
ø4
36
26
SW12SW10
ø13
ø14
Cont
rolle
r
ECEx Sensorkabel-Verlängerung, Länge wählbar bis zu x≤15 m
Sens
or
23
Sensor Typ EU15 EU22 EU40 EU80
Bauform ungeschirmt ungeschirmt ungeschirmt ungeschirmt
Messbereich 15 mm 22 mm 40 mm 80 mm
Grundabstand 1,5 mm 2,2 mm 4 mm 8 mm
Linearität ≤±30 µm ≤±44 µm ≤±80 µm ≤±160 µm
Auflösung 0,75 µm 1,1 µm 2 µm 4 µm
Temperaturstabilität (MBM) ≤±2,25 µm/°C ≤±3,3 µm/°C ≤±6 µm/°C ≤±12 µm/°C
Temperatur max. 150 °C 150 °C 150 °C 150 °C
Druckbeständigkeit Sensorfront - - - -
Kabel integriert/ Länge - - - -
Temperatur Sensorkabel - - - -
Material Sensorgehäuse Epoxi Epoxi Epoxi Epoxi
MBM = Messbereichsmitte
Messrichtung
Steckerseite
1:3
ø14
11
3*120°
3*ø4
,2
127,5
ø37
10
ø10
1:2
38,5
19,7
5
3*ø4
,2 3*120°
12,5
ø52
ø14
ø10
11
12,2722
1:3
11
30
3*120°3*ø5
,5
12
ø10
ø18,
5ø7
0,3
ø14
1:8
11
27,3
45
3*120°3*ø6
,5
ø14
ø40
ø140
,3ø10
Kabel Kabelaufbau koaxial mit Beidraht Mantelmaterial FEP/Flour-Thermoplast Temperaturbeständigkeit -30 °C bis +200 °C Außendurchmesser 3,9 mm ± 0,1 mm Biegeradien Einmal-Biegung bei Verlegung: 2 x Kabeldurchmesser Mindest-Biegeradius bei Bewegung: 5 x Kabeldurchmesser Optimaler Biegeradius bei ständiger Bewegung: 10 x KabeldurchmesserRobotertauglich nein Stecker Controllerseite Sensorseite Modell ECEx ECx/90 Typ Buchse 5-pol, Kabeldose Stecker 5-pol Stecker, Triaxial, Winkel Verriegelungsart Schraub Schraub Push-Pull Schutzart IP67 IP67 (im gesteckten Zustand) IP67 (im gesteckten Zustand) Temperaturbeständigkeit -30 bis +85°C -30 bis +85°C -65 bis +135°C Material Gehäuse Messing vernickelt Messing vernickelt Messing vernickelt, matt Mechanische Lebensdauer > 500 Steckzyklen > 500 Steckzyklen > 5000 Steckzyklen
24 Sensoren für Sonderanwendungen eddyNCDT 3300
1:1
ES04/180(27) Geschirmter Sensor
Messbereich 0,4 mm
Temperaturstabilität ≤±0,025% d.M./°C
Anschluss: integriertes Koaxial-Kabel0,25 m (ø 0,5 mm) mitÜbergangslötplatine
Druckbeständigkeit (statisch): Front 100 bar
Max. Einsatztemperatur: 180 °C
Gehäuse-Material: Edelstahl
Anschlusskabel: ECx/1, Länge ≤6 m
Kabellänge 0,25 m
M4x0,35
ø3,7
SW3,2
10
30
5
2:1
ES04/180(25) Geschirmter Sensor
Messbereich 0,4 mm
Temperaturstabilität ≤±0,025% d.M./°C
Anschluss: integriertes Koaxial-Kabel1 m (ø 0,5 mm), kurzer Silikon-Schlauch am Kabelaustritt
Druckbeständigkeit (statisch):Front 100 bar
Max. Einsatztemperatur: 180 °C
Gehäuse-Material: Edelstahl
Anschlusskabel: ECx/1 oder ECx/2, Länge ≤6 m
Kabellänge 1 m ±0,15 m
M4x0,35
SW3,2ø0,5
8
2,5
2:1
ES04(35) Geschirmter Sensor
Messbereich 0,4 mm
Temperaturstabilität ≤±0,025% d.M./°C
Anschluss: integriertes Koaxial-Kabel0,25 m (ø 1,5 mm) mit dichterTriaxial-Buchse
Druckbeständigkeit (statisch): Front 100 bar / Rückseite 5 bar
Max. Einsatztemperatur: 150 °C
Gehäuse-Material:Edelstahl und Keramik
Anschlusskabel: ECx/1, Länge ≤6 m
Kabellänge 0,25 m
M4x0,35
ø2,5
ø1,5
15
8
1:1
ES04(34) Geschirmter Sensor
Messbereich 0,4 mm
Temperaturstabilität ≤±0,025% d.M./°C
Anschluss: integriertes Koaxial-Kabel0,25 m (ø 2 mm) mit dichter Triaxial-Buchse
Druckbeständigkeit (statisch):Front 100 bar / Rückseite Spritzwasser
Max. Einsatztemperatur: 150 °C
Gehäuse-Material:Edelstahl und Keramik
Anschlusskabel: ECx, Länge ≤6 m
Kabellänge 0,25 m ±0,04 m
M4x0,35
M4
SW3,2
31
3
23,4
7,6
ø2,5
ø2
45°
3:1
ES04(70) Geschirmter Sensor
Messbereich 0,4 mm
Temperaturstabilität ≤±0,025% d.M./°C
Anschluss: integriertes Koaxial-Kabel0,25 m (ø0,5 mm) mit Übergangslötplatine
Druckbeständigkeit (statisch):Front 100 bar / Rückseite Spritzwasser
Max. Einsatztemperatur: 150 °C
Gehäuse-Material:Edelstahl und Keramik
Anschlusskabel: ECx/1, Länge ≤6 m
ø0,5
ø3,45ø2,4
1
55°±
1°
7,62
6,77
5
6,1
1
M4x0,35
Kabellänge 0,25m2:1
ES04(44) Geschirmter Sensor
Messbereich 0,4 mm
Temperaturstabilität ≤±0,025% d.M./°C
Anschluss: integriertes Koaxial-Kabel0,2 m (ø 1,2 mm) mit dichter Triaxial-Buchse
Druckbeständigkeit (statisch):Front 100 bar / Rückseite Spritzwasser
Max. Einsatztemperatur: 150 °C
Gehäuse-Material:Edelstahl und Keramik
Anschlusskabel: ECx/1, Länge ≤6 m
Kabellänge 0,2 m
ø4,6
70°
9,7
1,64
1,5
ø1,2
1
M5x0,35
Subminiatursensoren für beengte Bauräume
Neben Standardsensoren in gängigen Bauformen sind Miniatursen-
soren lieferbar, die bei geringstmöglichen Abmessungen hochpräzise
Messergebnisse erreichen. Druckdichte Ausführungen, geschirmte
Gehäuse, Keramikbauformen und andere Besonderheiten kennzeich-
nen diese Sensoren, die trotz der geringen Abmessungen hochgenaue
Messergebnisse erzielen. Eingesetzt werden die Miniatursensoren
hauptsächlich in Hochdruckanwendungen, z.B. im Verbrennungsmotor.
25
2:1
EU05(93) Ungeschirmter Sensor
Messbereich 0,4 mm
Temperaturstabilität ≤±0,025% d.M./°C
Anschluss: integriertes Koaxial-Kabel 0,25 m (ø 0,5 mm) mit Übergangslötplatine
Druckbeständigkeit (statisch):Front 2000 bar / Rückseite Spritzwasser
Max. Einsatztemperatur: 150 °C
Gehäuse-Material: Keramik
Anschlusskabel: ECx/1, Länge ≤6 m
Kabellänge 0,25 m
ø2,3-0,05
ø2,95-0,05
3,07
+0,
055,
15-0
,05
O-Ring2x0,5
R0,1
ø0,5
3:1
EU05(10) Ungeschirmter Sensor
Messbereich 0,5 mm
Temperaturstabilität ≤±0,025% d.M./°C
Anschluss: integriertes Koaxial-Kabel 0,25 m (ø 0,5 mm) mit Übergangslötplatine
Max. Einsatztemperatur: 150 °C
Gehäuse-Material:Edelstahl und Keramik
Anschlusskabel: ECx/1, Länge ≤6 m
Kabellänge 0,25 m ±0,04 m
3
2
ø0,5
2,5
4
3:1
ES05/180(16) Geschirmter Sensor
Messbereich 0,5 mm
Temperaturstabilität ≤±0,025% d.M./°C
Anschluss: integriertes Koaxial-Kabel0,25 m (ø 0,5 mm) mit Übergangslötplatine
Max. Einsatztemperatur: 180 °C
Gehäuse-Material: Edelstahl und Epoxi
Anschlusskabel: ECx/1, Länge ≤6 m
Kabellänge 0,25 m
ø0,5
4,4±0,051,9±0,05
0,65
3:1
ES05(36) Geschirmter Sensor
Messbereich 0,5 mm
Anschluss: integriertes Koaxial-Kabel 0,5 m (ø 0,5 mm) mitÜbergangslötplatine
Max. Einsatztemperatur: 150 °C
Gehäuse-Material: Edelstahl und Epoxi-Verguss
Anschlusskabel: ECx/1, Länge ≤6 m
Kabellänge0,5 m
Silikonschlauchø0,7 mm
6±0,
1 0,5x
45°
ø1,1
4,5h6
15
ø0,5
1,95
2:1
EU05(65) Ungeschirmter Sensor
Messbereich 0,5 mm
Anschluss: integriertes Koaxial-Kabel 0,25 m (ø 0,5 mm) mit Übergangslötplatine
Druckbeständigkeit (statisch):Front 700 bar / Rückseite Spritzwasser
Max. Einsatztemperatur: 150 °C
Gehäuse-Material: Keramik
Anschlusskabel: ECx/1, Länge ≤6 m
Kabellänge 0,25 m
ø2,3 -0,05
R0,10
ø2,95 -0,05
ø0,5
O-Ring2x0,5
5+0,
05
2,92
+0,
05
3:1
EU05(66) Ungeschirmter Sensor
Messbereich 0,5 mm
Temperaturstabilität ≤±0,025% d.M./°C
Anschluss: integriertes Koaxial-Kabel 0,25 m (ø 0,5 mm) mit Übergangslötplatine
Druckbeständigkeit (statisch):Front 400 bar / Rückseite Spritzwasser
Max. Einsatztemperatur: 150 °C
Gehäuse-Material: Keramik
Anschlusskabel: ECx/1, Länge ≤6 m
Kabellänge 0,25 m
ø2,27±0,01
ø0,5
2,8-
0,1
3:1
EU05(72) Ungeschirmter Sensor
Messbereich 0,4 mm
Temperaturstabilität ≤±0,025% d.M./°C
Anschluss: integriertes Koaxial-Kabel 0,25 m (ø 0,5 mm) mit Übergangslötplatine
Druckbeständigkeit (statisch):Front 2000 bar / Rückseite Spritzwasser
Max. Einsatztemperatur: 150 °C
Gehäuse-Material: Keramik
Anschlusskabel: ECx/1, Länge ≤6 m
Kabellänge 0,25 m
ø2,27±0,01
ø0,5
2,8-
0,1
- Drehzahlmessung von 200 bis 400.000 U/min
- Miniatur-Sensor ø3 mm
- Messung auf Aluminium und Titan
- Großer Messabstand bis 2,2 mm
- Keine Modifikation des Verdichterrades
- Ideal für Prüfstand und Fahrversuch
- Höchste Störsicherheit und Genauigkeit, auch bei schwierigen Prüfumgebungen
- Betriebstemperatur der Sensoren bis 285 °C
Messprinzip
Eine im Sensorgehäuse integrierte Spule ist von hochfrequentem
Wechselstrom durchflossen. Das entstehende elektromagnetische
Feld wird bei Annäherung einer Turboladerschaufel verändert. Dadurch
erzeugt jede Schaufel einen Impuls. Der Controller ermittelt unter Be-
rücksichtigung der Schaufelanzahl die Drehzahl (Analog 0 - 5 V).
Robuster Miniatur-Controller
Die komplette Elektronik ist in einem dichten Miniaturgehäuse unterge-
bracht und für eine Einsatztemperatur bis 115 °C ausgelegt. Dadurch
ist eine einfache Integration im Motorraum möglich. Das DZ140 bietet
hervorragende Störsicherheit bei erhöhten EMV-Anforderungen, so-
wohl im Prüfstand als auch im Fahrversuch.
Einsatz im Motorraum
Das Wirbelstrom-Messsystem DZ140 ist resistent gegen Öl und
Schmutz. Gerade gegenüber optischen Drehzahlmesssystemen ist
dies ein entscheidender Vorteil, da somit kontinuierlich hochgenaue
Messergebnisse erzielt werden. Zusätzlich wird die Umgebungstem-
peratur am Sensor erfasst.
Einfache Handhabung
Eine dreifarbige LED im Controller zeigt, wann der Sensor den idealen
Abstand zu den Turbolader-Schaufeln erreicht hat. Die Einbauzeit wird
dadurch auf ein Minimum reduziert. Der Sensor wird mit der Elektronik
über einen Spezial-BNC-Stecker verbunden und ist somit abwärtskom-
patibel zu sämtlichen Sensoren der Vorgängerversion. Für eine sichere
Verbindung der Elektronik mit der Versorgung und den Analogausgän-
gen sorgt ein industrieller Push-Pull-Stecker.
Messung gegen Aluminium- und Titanschaufeln
Das DZ140 Messsystem misst nicht nur auf Aluminium-, sondern auch
auf Titanschaufeln. Dabei können die Sensoren in vergleichsweise gro-
ßem Abstand zur Schaufel montiert werden. Der maximale Abstand
beträgt 2,2 mm und ermöglicht einen sicheren Betrieb.
Äußerst kompakte Bauform
Große Messabstände sowohl bei Aluminium als auch Titan
Axialer Einbau
Radialer Einbau
26 Turbolader-Drehzahl-Messung turboSPEED DZ140
- Drehzahlmessung von 200 bis 400.000 U/min
- Miniatur-Sensor ø3 mm
- Messung auf Aluminium und Titan
- Großer Messabstand bis 2,2 mm
- Keine Modifikation des Verdichterrades
- Ideal für Prüfstand und Fahrversuch
- Höchste Störsicherheit und Genauigkeit, auch bei schwierigen Prüfumgebungen
- Betriebstemperatur der Sensoren bis 285 °C
Controller DZ140
18
83,8
19,5
41,3
33,3
62
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
14 1
5 160 1 2 3 4 6 7
8 9
Modell DZ140 (Controller)
Sensoren DS 05(03) DS 05(04) DS 05(07) DS 05(14) DS 05(15) DS 1 DS 1(04) DS 1/T
Messprinzip Wirbelstromprinzip
Messobjekt (Schaufelmaterial) Aluminium oder Titan
Drehzahlbereich (Messbereich) 200 ... 400.000 U/min
Betriebs- temperatur
Controller -20 ... +115 °C
Sensor -40 ... +235 °C (kurzzeitig +285°C)
Sensorabstand zur Schaufel (Wanddicke 0,35 mm)
Aluminium radial 0,6 mm / axial 1,1 mm radial 1,3 mm / axial 1,6 mm
Titan radial 0,6 mm / axial 1,0 mm radial 1,2 mm / axial 1,6 mm
Justage mittels 3-farbiger Status-LED
Integriertes Kabel am Sensor0,5 m
±0,15 m0,75 m
±0,15 m0,8 m
±0,15 m
Schaufelzahl einstellbar, von außen zugänglicher Drehschalter für 1 bis 16 Schaufeln
Ausgang (digital)1 Impuls / Schaufel (TTL-Pegel mit variabler Impulsdauer)
oder 1 Impuls / Umdrehung (TTL-Pegel mit 100 µs Impulsdauer)
Ausgang (analog)
0 ... 5 V (200 ... 200.000 U/min)0 ... 5 V (200 ... 400.000 U/min)
einstellbar, von außen zugänglicher Mode-Drehschalter
Linearität ±0,2 % d.M.
Auflösung 0,1 % d.M.
Testpulserzeugung zur Kontrolle der Messkette; Lastwiderstand >5 kOhm, Lastkapazität max. 1 nF
Ausgang Sensortemperatur 0 ... 5 V (-50 ... +300 °C)
Ausgang RAW (über BNC-Buchse) zur einfachen Sensormontage über Oszilloskop
Versorgung 9 V ... 30 VDC / max. 50 mA (kurzzeitig bis 36 VDC)
KabelPC140-3 Versorgungs- und Signalkabel, 3 m lang
PC140-6 Versorgungs- und Signalkabel, 6 m lang
Gewicht Controller DZ140: ca. 85 g
Schutzart Controller DZ140: IP 65
d.M. = des Messbereichs
27
28
Sensor Typ DS 05(03) DS 05(04) DS 05(07) DS 05(14)
Messbereich 0,5 mm 0,5 mm 0,5 mm 0,5 mm
Gewindelänge - - 45 mm 28 mm
Gewinde - - M5 x 0,8 M5 x 0,8
Kabel integriert/ Länge 0,5 m 0,5 m 0,5 m 0,5 m
Besonderheit gekrümmtes Gehäuse - - Gehäuselänge 42,5 mm
Sensoren turboSPEED DZ140
Sensorkabel ø ca. 3,5 mmLänge 0,5 m (± 0,15 m)mit BNC-Kabelbuchse
M5
28ca
. 10
SW4
Sensorkabel ø ca. 3,5 mmLänge 0,5 m (±0,15 m)mit BNC-Kabelbuchse
M5
ø3
ø3
ca. 1
046
58+
1
67,8
12
1
SW4
Sensorkabel ø ca. 3,5 mmLänge 0,5 m (± 0,15 m)mit BNC-Kabelbuchse
Sens
or
67,8
ø3
ca. 1
0
SW4
35
18
ca. 10Sensorkabel ø ca. 3,5 mmLänge 0,5 m (±0,15 m)mit BNC-Kabelbuchse
Sens
or
45°±3°
ø3
SW4
SW8
9
15
M6x1
Montageadapter MA135
Im Lieferumfang für SensorenDS05(03) und DS05(04) enthalten.
29
Sensor Typ DS 05(15) DS 1 DS 1(04) DS 1/T
Messbereich 0,5 mm 1 mm 1 mm 1 mm
Gewindelänge 45 mm 40 mm 40 mm 40 mm
Gewinde M5 x 0,8 M5 x 0,5 M5 x 0,5 M5 x 0,5
Kabel integriert/ Länge 0,5 m 0,75 m 0,8 m 0,8 m
Besonderheit - - Edelstahlschutzschlauch -
Sensorkabel ø ca. 3,5 mmLänge 0,5 m (±0,15 m)mit BNC-Kabelbuchse
45ca
. 10
M5
SW4
M5x0,5
ca. 1
040
Sensorkabel ø ca. 3,5 mmLänge 0,75 m (±0,15 m)mit BNC-Kabelbuchse
SW4
Sensorkabel ø ca. 6,0 Edelstahl IP 40Länge 0,8 m (±0,15 m)mit BNC-Kabelbuchse
M5x0,5
42
SW6
M5x0,5
ca. 1
040
Sensorkabel ø ca. 4,5 mmLänge 0,8 m (±0,15 m)mit Triax-BNC-Kabelbuchse
ø ca. 19
Messrichtung
Messung der thermischen Längenausdehnung in Spindeln
Das Wegmesssystem SGS 4701 (Spindle Growth System) wurde spe-
ziell für den Einsatz in Hochfrequenz-Spindeln entwickelt. Aufgrund
der hohen Drehzahl und der Wärmeentwicklung muss in Präzisions-
werkzeugmaschinen die thermische Längenausdehnung der Spindel
kompensiert werden, um das Werkzeug immer in der definierten Lage
zu halten. Der SGS Sensor erfasst die thermische und zentrifugalkraft-
bedingte Ausdehnung der Spindel. Die Messwerte fließen in die CNC
Steuerung ein und kompensieren die Positionsabweichung.
Das SGS 4701 arbeitet nach dem Wirbelstromprinzip, wodurch die
Messung berührungslos und verschleißfrei erfolgt. Das Messverfahren
ist zudem unempfindlich gegenüber Störeinflüssen wie Hitze, Staub
und Öl.
Systemaufbau
Das SGS 4701 besteht aus einem Sensor, dem Sensorkabel und dem
Controller, die werkseitig auf ferromagnetische bzw. nichtferromagneti-
sche Messobjekte kalibriert sind. Zwei miniaturisierte Sensorbauformen
erlauben die Installation direkt in der Spindel. Dort wird üblicherweise
auf den Labyrinthring der Spindel gemessen. Neben der Messung der
Längenausdehnung wird die Temperatur am Sensor erfasst und aus-
gegeben. Der kompakte Controller kann über einen Flansch am Spin-
delgehäuse montiert oder direkt in der Spindel untergebracht werden.
Das Sensorkabel darf nicht gekürzt
werden, da die Funktionalität einge-
schränkt wird. Bei der Verwendung
der Lötanschlüsse ist das Entfernen
des Steckers nur direkt hinter der
steckerseitigen Crimpung erlaubt.
M
S
8-pol. M12 Stecker Pin-Ansicht auf Controller
56 4
3
21
78
S = Signal = InnenleiterM = Masse = Schirm = Außenleiter
30
- Miniaturisierte Sensorkonstruktion
- Sensorik komplett in Spindel integrierbar
- Miniaturisierter Controller – in Spindel integrierbar oder an Spindel anflanschbar
- Abstimmung auf ferro- oder nicht- ferromagnetische Materialen möglich
- In Sensor integrierte Temperaturmessung
- Kostenoptimiertes Design
Spindle Growth System eddyNCDT SGS4701
Pin Beschreibung
1 Masse
2 +24V
3 Weg-Signal
4 Temperatur-Signal
5 not connected
6 do not connect
7 do not connect
8 not connected
M12x1
ø12 -0,1
SW 8
5,3 ±0,33 ±0,2
1,44
±0,
2
ca. 8 6
1711
,4
102,
2 ±
0,5
94,2
±0,
1
6
121,
75
90,4
72,
5
4,5 ±0,05
0,3x
45°
Kabeldurchmesserø1,13
4 -0
,03 1,
5±0,
05
10-0,005-0,027
Sensorspule
Verguss
10 -0
,2
4 -0,03
1,5±
0,05
15
15
20
202,
812
,8
ø12
ø2,7
abziehbare Hülsefür Anschlussan Sensorkabel
M2,5
EMU04(121)
Stecker (max. 20 Steckvorgänge möglich)
EMU04(102) Controller Spannflansch (optional)
Sensorsystem SGS4701
Messbereich 500 µm (optional 250 µm 2))
Grundabstand 100 µm (optional 50 µm 2))
Linearität ±2 µm
Auflösung 1) 0,5 µm
Bandbreite 2000 Hz
Targetmaterial ferro- oder nichtferromagnetisch
Dauereinsatz-TemperaturSensor 0 ... +90 °C
Controller 10 ... +70 °C
TemperaturstabilitätSensor ±150 ppm d.M./°C bei MBM
Controller ±500 ppm d.M./°C bei MBM
TemperaturkompensationsbereichSensor +10 ... +80 °C
Controller +10 ... +70 °C
Spannungsversorgung 12 ... 32 VDC
Wegausgang analog 0,5 - 9,5 V � 100 - 600 µm (optional 50 - 300 µm 2))
Temperaturausgang analog 0,5 - 9,5 V (� 0 ... +90 °C)
Schutzart Sensor+Controller IP67 3)
AbmessungenEMU04(102) 12x10x4,5 mm 4)
EMU04(121) 10x4x4 mm 4)
Sensorkabel 3)
Durchmesser Ø 1,13 mm
Länge 1000 mm (400 - 1500 mm auf Anfrage)
min. Biegeradius 12 mm
Mantel FEP
d.M. = des Messbereichs; MBM = Messbereichsmitte 1) statisch, bei MBM 2) Für OEM-Anpassung: Sensor mit 250 µm Messbereich und 50 µm Grundabstand möglich3) Im gesteckten Zustand4) Detaillierte Informationen zum Kabel finden Sie in der Betriebsanleitung
31
- Miniaturisierte Sensorkonstruktion
- Sensorik komplett in Spindel integrierbar
- Miniaturisierter Controller – in Spindel integrierbar oder an Spindel anflanschbar
- Abstimmung auf ferro- oder nicht- ferromagnetische Materialen möglich
- In Sensor integrierte Temperaturmessung
- Kostenoptimiertes Design
Erfassung der axialen Wellenbewegung
32 Anwendungsbeispiele eddyNCDT
Wirbelstrom-Sensoren von Micro-Epsilon sind vielfältig in ihren Ein-
satzmöglichkeiten. Hohe Messgenauigkeit und Bandbreite bei äu-
ßerst robuster Bauweise ermöglichen Messungen, die mit herkömmli-
chen Sensoren nicht durchführbar sind.
Gerade unter extremen Bedingungen leisten Wirbelstromsensoren
von Micro-Epsilon messtechnische Höchstleistungen. Umweltein-
flüsse wie Öl, Temperatur, Druck oder Feuchte werden weitestgehend
kompensiert und haben kaum Auswirkungen auf das Signal. Aus
diesem Grund werden die Sensoren oftmals in anspruchsvollen An-
wendungsgebieten wie Industriemaschinenbau und im Automotive-
Prüfstand eingesetzt.
Messung der thermischen Ausdehnung
Messung der Ölfilmdicke
Positionsmessung zur Maschinenüberwachung
Überwachung des Schmierspalts im Verbrennungsmotor
Erfassung der radialen WellenausdehnungRundlaufüberwachung von Walzen
33Zubehör
Artikel BeschreibungeddyNCDT
3001eddyNCDT
3005eddyNCDT
3010eddyNCDT
3100eddyNCDT
3300
PC3/8 Versorgungs- und Ausgangskabel, 3 m lang, 8-polig •
PC5/5 Versorgungs- und Signalkabel • •
SC30 Synchronisationskabel 30 cm lang •
CSP 301Digitaler Signalprozessor mit Display, zur synchronen Verarbeitung der Signale von 2 Messkanälen
•
PC3100-3/6/BNC Ausgangskabel und Versorgungseinheit, 3 m lang •
PS2020 Netzgerät 24 V / 2,5 A; Eingang 100-240 VAC Ausgang 24 VDC / 2,5 A; Montage auf symmetrischer Normschiene 35 mm x 7,5 mm, DIN 50022;
• •
MC2,5 Mikrometerkalibriervorrichtung für Sensoren EPU05 bis EPS2, Einstellbereich 0 - 2,5 mm, Ablesung 1 µm, verstellbarer Nullpunkt
• • •
MC25D Mikrometerkalibriervorrichtung für Sensoren EPU05 bis EPU15, Einstellbereich 0 - 25 mm, Ablesung 1 µm, verstellbarer Nullpunkt
• • •
ECx Sensorkabel, Länge wählbar bis zu 15 m •
ECx/90Sensorkabel mit 90° Winkelstecker (sensorseitig), Länge wählbar bis zu 15 m
•
ECx/1 Verlängerungskabel für Lötanschluss •
ECx/2 Verlängerungskabel für Anschluss über Stecker •
SCA3/5 Signalkabel, analog, 3 m •
SCA3/5/BNC Signalkabel für Spannung und Stromausgang, 3 m •
SCD3/8Signalkabel für Schaltein- und -ausgänge, 3 m (auch für Versorgung mit 11 - 32 VDC); für DT3301
•
SIC3(07) Signalkabel mit BNC-Stecker, für direkten Anschluss an Oszilloskop •
PSC30 Versorgungs-/Synchronisationskabel 0,3 m, für DT3300 •
ESC30 Synchronisationskabel 0,3 m, für DT3301 •
PS300/12/5Stromversorgung, Eingang 100 - 240 VAC, Ausgang ±12 VDC / 5,2 VDC mit 1,5 m, integriertem Kabel; für max. 4 DT3300
•
MBC300Montageblock, für Controller DTx300, Befestigung über Gewindebohrungen M4, LxBxH 166x108x60 mm
•
MCT304-SM Towergehäuse, für max. 4 Controller DT3300; Versorgung 100 - 240 VAC •
MCT304(01) Towergehäuse für max. 4 Controller DT3301; Versorgung 11 - 32 VDC •
34
Sensoren Typ EU:Durchmesser der Messfläche3 x Sensordurchmesser
EU (ungeschirmt, Spule nicht vorbedämpft)Messfläche = ca. 3 x Sensordurchmesser
Sensoren Typ ES:Durchmesser der Messfläche1,5 x Sensordurchmesser
ES (geschirmt, mit vorbedämpfter Spule)Messfläche = ca. 1,5 x Sensordurchmesser
Bei Wirbelstrom-Sensoren hat die relative Größe des Messobjekts zum Sensor Auswirkungen auf die Linearitätsabweichung. Im Idealfall ist die Messobjektgröße bei geschirmten Sensoren mindestens 1,5x Sensordurchmesser, bei ungeschirmten Sensoren 3x Sensordurchmesser. Ab dieser Größe verlaufen fast alle Feldlinien vom Sensor zum Target. Dabei dringen nahezu alle Feldlinien über die Stirnfläche in das Target ein und tragen somit zur Wirbelstrombildung bei, wodurch lediglich eine geringe Linearitätsabweichung auftritt.
Targetgröße bei geschirmten und ungeschirmten Sensoren
Werkskalibrierung
Wirbelstrom-Sensoren von Micro-Epsilon sind standardmäßig abgestimmt auf
� St37 bei ferromagnetischem Target
� Alu bei nicht-ferromagnetischem Target
Bei anderen Materialien kann eine werkseitige Linearitäts-Kalibrierung erfolgen.
Hinweise für die richtige Sensorwahl
Wirbelstrom-Sensoren werden unterteilt in Sensoren mit Schirmung (z.B. ES05) und Sensoren
ohne Schirmung (z.B. EU05). Bei geschirmten Sensoren wird durch eine separate Ummantelung
ein engerer Verlauf der Feldlinien erreicht, wodurch sie umempfindlich gegenüber radial benach-
barten Metallen sind. Bei ungeschirmten Sensoren treten die Feldlinien auch seitlich vom Sensor
aus, was sich i.d.R. in einem erweiterten Messbereich auswirkt.
Die richtige Montage ist maßgebend für die Signalqualität. Folgende Hinweise gelten für den
Einbau in ferro- und nicht-ferromagnetische Materialien.
Einbauhinweise für geschirmte Sensoren (ES) in metallischer Umgebung
Richtig Richtig Falsch
Bündiger Einbau Vorstehender Einbau Umgebungsmaterial bedämpft den Sensor; Messung nicht durchführbar
Einbauhinweise für ungeschirmte Sensoren (EU) in metallischer Umgebung
Richtig Richtig Falsch
Vorstehender Sensoreinbau Überstand: 2- bis 3-facher Messbereich
Umgebungsmaterial bedämpft Sensor in der Standardausführung; Messung nicht durchführbar
Sensor muss freistehend verbaut werden.Mindestabstand rund um Sensor: ca. 3-facher Sensordurchmesser
3-fach Sensordurchmesser
nicht-metallischesMaterial, z.B. Epoxid-Harz
Technische Hinweise eddyNCDT
35
α
0°
+6°
-6°
s
UVerkippungswinkel
Sensor
Messabstand
Messobjekt
Beispiel: Bei einem Sensor mit 3 mm Messbereich bedeutet eine Verkippung um 6° einen Messfehler von 5 µm bei 2/3 Messabstand.
Verkippung und Messsignal
Das berührungslose Wegmesssystem eddyNCDT wird vielfach auf-
grund seiner hohen Linearität und enormen Auflösung eingesetzt.
Diese hohe Auflösung wird aber nur bei einer senkrechten Sensormon-
tage erreicht. Oftmals ist eine exakt senkrechte Montage des Sensors
schwierig oder auf Grund der Einbauumgebung nicht möglich. In die-
Das Ausmaß der Abweichung ist von Sensor zu Sensor unterschied-
lich. Zur Aufnahme der Messkurven wurde der Sensor U6 und als
Messobjektmaterial Aluminium verwendet. Daraus ergibt sich, dass
eine Verkippung von ±4 Grad in den meisten Fällen akzeptiert und
vernachlässigt werden kann.
Eine Verkippung von mehr als 6° ist zwar bei ungeschirmten Sensoren
noch eher tragbar als bei geschirmten, sollte nach Möglichkeit aber
vermieden werden. Prinzipiell liefert nur ein speziell linearisierter Sensor
ein präzises Signal.
Eine dauerhafte Verkippung kann bereits bei der 3-Punkt Linearisie-
rung des Sensors im Controller hinterlegt werden. Dadurch werden
Einflüsse auf das Signal verhindert.
Bei Verkippungen – auf die die Elektronik nicht linearisiert wurde –
entstehen Abweichung der Messwerte im Vergleich zur senkrechten
Messung.
sem Fall weichen die Messergebnisse geringfüging von denen in senk-
rechter Position gemessenen ab. In diesen Fällen ist es nützlich, den
Einfluss der Sensorverkippung auf das Messsignal zu kennen. In den
folgenden Graphen ist der Einfluss der Verkippung auf das Sensorsig-
nal umschrieben.
-0.2
-0.4
% Abweichung0.1
0
-6° -4° -2° 0° 2° 4° 6°
Verkippung bei 1/3 Messabstand
Winkelα
-0.2
-0.4
% Abweichung0.1
0
Verkippung bei 2/3 Messabstand
Winkel
α-6° -4° -2° 0° 2° 4° 6°
36
Auflösung von Wegmesssystemen
Technische Hinweise eddyNCDT
Begriffsdefinition
Die Auflösung ist ein Maß für die Feinheit, mit der eine Wegänderung
sicher von einem Messsystem erkannt wird bzw. die eindeutige Un-
terscheidung zweier nahe beeinander liegender Messwerte. Derartige
Wege können nur mit hohem Aufwand gemessen werden, da Tempe-
ratureinflüsse, Erschütterungen und sonstige mechanische Einflüße im
Messaufbau störend wirken. Für die Auflösungsbestimmung des jewei-
ligen Messsystems wird daher das Signal-Rauschverhältnis herange-
zogen. Das Signal-Rauschverhältnis oder der Störabstand beschreibt
die Pegeldifferenz zwischen Nutz- und Störanteil eines Signals.
Störanteil eines Signals - thermisches Rauschen
Die wesentlichen Bestandteile des Störanteils in einem Signal addieren
sich aus thermischen Rauschen des Messsystems und des Sensorka-
bels, Störeinflüsse von außen und der Restwelligkeit der Versorgungs-
spannung. Den Hauptanteil verursacht das Rauschen der Elektronik.
Infolge der thermischen Bewegung der Elektronen wird in einem elekt-
rischen Widerstand ein Rauschprozess erzeugt, der durch die Rausch-
leistungsdichte beschrieben wird.
Rauschleistungsdichte: =4kBT
kB= Boltzmannkonstante (1,3806504∙10-23 J/K)
T = absolute Temperatur
Messtechnik, effektive Rauschspannung und RMS
Die elektrische Messtechnik gebraucht Beschreibungsgrößen für die
Zufallsignale, die aus den elektrischen Messgrößen Spannung oder
Leistung abgeleitet werden können. Dies beruht auf der Annahme,
dass die betrachteten Rauschsignale mittelwertfrei sind, also keinen
Gleichanteil besitzen, da sie um den Wert „0“ schwanken. Damit ist
der quadratische Mittelwert gleich der Varianz. Betrachtet man nun
die Wurzel aus der Varianz, erhält man die Streuung, die wiederum
die effektive Rauschspannung beschreibt. Die Streuung bzw. effekti-
ve Rauschspannung wird mit einem Effektivwertmessgerät gemessen.
Messgeräte aus dem englischen Sprachraum verwenden für die effek-
tive Rauschspannung auch den Begriff RMS (Root Mean Square, also
Wurzel aus dem quadratischen Mittelwert).
Die an einem Widerstand abfallende Leistung wird als Rauschleistung
Pr bezeichnet und über die
Gleichung Pr= beschrieben.
Wird mit einem Effektivwertmessgerät das thermische Rauschen an ei-
nem Widerstand oder System gemessen, ist zu berücksichtigen, dass
die Messgeräte in ihrer Bandbreite (obere Bandbreite - untere Band-
breite) beschränkt sind.
Dadurch wird anstatt der unendlichen Varianz nur ein Ausschnitt des-
sen erfasst. Die effektive Rauschspannung kann somit folgenderma-
ßen angegeben werden:
UR.eff=√4∙kB∙T∙R∙∆f
Somit ist die Rauschspannung von der absoluten Temperatur T und der
betrachteten Frequenz abhängig.
Auflösung und Signalverstärkung
Die theoretisch unendliche Auflösung wird in der Praxis durch Tempera-
tureinflüsse und der Bandbreite begrenzt. Zu den Temperatureinflüssen
ist auch die Anlaufzeit der Elektronik zu zählen, in der sich das Messge-
rät durch Eigenerwärmung auf Betriebstemperatur erwärmt. Um repro-
duzierbare Messergebnisse zu erhalten, ist dieser Prozess notwendig,
zwangsläufig steigt aber mit der Temperatur auch die Rauschspan-
nung.
In der Regel sind sehr kleine Bewegungen mit einer hohen Geschwin-
digkeit verbunden. Um diese hohe Geschwindigkeit erfassen zu kön-
nen ist eine entsprechend hohe Bandbreite nötig. Bei Messgeräten
führt eine hohe Frequenz zu gesteigerter Rauschspannung bzw. ver-
minderter Auflösung.
Systeme mit nichtlinearen Kennlinien, wie z.B. beim eddyNCDT werden
schaltungstechnisch linearisiert. Die dazu notwendig größer werden-
de Verstärkung bei zunehmenden Messabstand vergrößert auch die
Rauschspannung. Kapazitive Wegmesssysteme, die von sich aus eine
lineare Kennlinie aufweisen, haben damit die besseren Voraussetzun-
gen in punkto Auflösung.
Statische oder dynamische Messung
In den technischen Daten zu Wegmesssystemen wird meist die stati-
sche und die dynamische Auflösung angegeben. Man spricht von ei-
ner statischen Auflösung, wenn angenommen werden kann dass das
Messobjekt bzw. der Sensor sich in Ruhelage befinden. In den techni-
schen Datentabellen wird dies gelegentlich mit der Fußnote f ≤ 1 Hz
oder f ≤ 10 Hz angegeben. Dem gegenüber steht die dynamische oder
effektive Auflösung, die anwendungsbezogen ist und stets mit einer
Fußnote bezüglich der Bandbreite versehen wird. Fehlt die Differenzie-
rung zwischen statisch und dynamisch ist davon auszugehen, dass der
besser wirkende statische Wert angegeben ist.
Micro-Epsilon-Messmethoden zur Auflösungsbestimmung
Das Signal-Rauschverhältnis wird bei drei verschiedenen Abständen
(MBA, MBM und MBE) in der geschlossenen EMV-Kabine, zur Vermei-
dung von Umgebungseinflüssen wie z.B. Sendeanlagen, auf folgende
Arten bestimmt:
1. Effektivwertmessung
Die Bandbreite des verwendeten digitalen Multimeters (DMM) beträgt
150 kHz. Die Ausgangsspannung des jeweiligen Messsystems wird
mit einem AC-Verstärker um den Faktor 100 verstärkt. Diese Spannung
wird über einen RC-Tiefpaß geleitet, dessen Ausgang mit dem DMM
verbunden ist. Die Filterfrequenzen der RC-Tiefpässe 1. Ordnung lie-
gen bei 16 Hz, 150 Hz, 1,4 kHz, 14,92 kHz und 148,7 kHz. Zur Bestim-
mung von möglichen Restträgern o.ä. erfolgt anschließend eine AC-
Messung ohne Verstärker und Tiefpass.
37
2. Messung des Rausch-Spitzenwerts (Vss) mit dem Oszilloskop.
Die Messungen werden mit einem Digital-Speicheroszilloskop durch-
geführt. Die Messanordnung entspricht der Methode zur Effektivwert-
messung. Anschließend wird auch hier eine AC-Messung ohne Ver-
stärker und Tiefpass direkt am Ausgang durchgeführt. Zuordnung
TP-Filterfrequenz und Zeitbasis am Oszilloskop:
16 Hz/200 ms, 150 Hz/20 ms
1,4 kHz/2 ms, 14,92 kHz/200 µs
148,7 kHz/20 µs, ohne TP/20 µs
3. Messung des Rausch-Spitzenwerts (Vss) mit dem Oszilloskop
im Hüllkurven-Modus.
Bei dieser Messung werden 128 Messdurchläufe aufgezeichnet und
gleichzeitig dargestellt. Vereinzelte Peaks und Ausreißer gehen hier voll
in die Messung mit ein. Diese Messung erlaubt es auch tieffrequentes
Rauschen zu erfassen, das sonst nicht erkannt würde.
4. Messung über NF-Spektrumanalyser.
Diese Messung wird zusätzlich durchgeführt. Aufgezeichnet wird hier-
bei das Spektrum im Bereich der jeweiligen Signalbandbreite, sowie
das Spektrum mit den Vielfachen der jeweiligen Trägerfrequenz. Ent-
scheidend für die Qualität der Messung ist, dass sie unter Leistungs-
anpassung erfolgt. D.h. der Ausgangswiderstand des Controllers ist
gleich dem Eingangswiderstand des Spektrumanalysers.
Berechnung der Auflösung aus der Rauschspannung
Wie eingangs kurz skizziert, wird in den technischen Daten zu Weg-
messsystemen die Auflösung getrennt in statische und dynamische
Werte angegeben. Die Auflösung lässt sich nach folgender Formel aus
der Rauschspannung berechnen:
Auflösungeff [mm]= ∙ MB[mm]
Ur,eff = effektive Rauschspannung
UAusgang, dm= Ausgangsspannung des Messbereichs
MB = Messbereich des Sensors
Effektivwert oder Spitze-Spitze-Wert
Bei einer Standardabweichung von 1 σ (Sigma) erhält man in der Gauß-
schen Normalverteilung den Effektivwert. Für Signalanteile mit hoher
Amplitude sinkt die Wahrscheinlichkeit, dass sie im Signal vorhanden
sind. Für praktische Überlegungen wird von einer Grenze von ±3 σ
ausgegangen. Danach liegt das Signal mit einer Sicherheit von 99,7
% in diesem Bereich. Damit Auflösungen, effektiv oder Spitze-Spitze,
miteinander vergleichbar werden, kann mit folgender Faustformel ge-
rechnet werden:
Spitze-Spitze Wert Vpp = 6 ∙ Effektivwert [±3 σ].
Die Angabe der Rauschspannung bzw. Auflösung als Effektiv- oder
Spitze-Spitze-Wert ist abhängig von den verfolgten Zielen und hat kei-
nen Einfluss auf die tatsächliche Auflösung eines Wegmesssystems.
Effektivwerte vermitteln auf den ersten Blick bessere Werte und liefern
damit den Grund für eine häufigere Verwendung in den technischen
Daten.
Fazit
Die Auflösung von Wegmesssystemen wird mit zwei verschiedenen
Methoden gemessen. Hintergrund beider Messverfahren ist die Mes-
sung der Rauschspannung. Der geläufigste Weg ist die Effektivwert-
messung, die in technischen Dokumenten meist RMS (Root Mean
Square) genannt wird. Die Angabe der Auflösung als Spitze-Spitze-
Wert ist selten, weil die erzielten Werte subjektiv ungünstiger ausfallen
als bei der Effektivwertmessung.
Ob nun ein Hersteller die Auflösung als Effektiv- oder Spitze-Spitze-
Wert angibt, hängt von seinen verfolgten Zielen ab. Einen Einfluss auf
die tatsächliche Auflösung eines Wegmesssystems hat es nicht. Micro-
Epsilon verwendet üblicherweise den Effektivwert als Angabe in Daten-
blättern und kennzeichnet dies durch den Hinweis @RMS.
Bei der Betrachtung von technischen Daten ist es entscheidend, dass
nur Effektivwerte sowie Spitze-Spitze-Werte untereinander verglichen
werden. Für die Umrechnung kann die Faustformel
Spitze-Spitze Wert = 6 ∙ Effektivwert (bei±3 σ),
verwendet werden.
38
Erforderliche Messobjektdicke
Das Verfahren der Wirbelstromwegmessung setzt für stabile Ergebnis-
se eine Mindestdicke des Messobjekts voraus. Diese Mindestdicke ist
abhängig vom verwendeten Messobjektmaterial und der Sensorfre-
quenz. Der Sensor erzeugt ein elektromagnetisches Wechselfeld, das
in das Messobjekt eindringt. Im Messobjekt bilden sich Wirbelströme
aus. Diese verursachen ihrerseits ein sekundäres Magnetfeld, das dem
Erregerfeld des Sensors entgegengerichtet ist und dadurch das primä-
re Feld abschwächt.
Skin- oder Eindringtiefe
Elektromagnetische Felder werden beim Eindringen in ein elektrisch
bzw. magnetisch leitfähiges Material abgeschwächt. Die Abnahme der
Feldstärke und damit der Stromdichte, geht einher mit Verlusten die im
oberflächennahen Bereich des Materials liegen. Die charakteristische
Länge, bei der die Stromdichte auf den Wert von 1/e bzw. auf 37 %
absinkt, wird Eindringtiefe genannt (siehe Abb. 2).
Berechnung der Skintiefe
Die Skintiefe lässt sich mit nachfolgender Formel berechnen (gilt für
den Idealfall einer planen Grenzfläche und unendlich ausgedehntem
Objekt).
Die Permeabiliät können Sie für einige Materialien aus der Abb. 3 a und
b ermitteln oder Sie lesen die Skintiefe direkt aus der Tabelle 1 ab.
Berechnung der Mindestdicke
Entnehmen Sie zur Berechnung der Mindestdicke eines Materials die
entsprechende Skin-Tiefe der Tab. 1 oder lesen Sie die Skintiefe aus
der Abb. 3 ab. Ermitteln Sie dann die Mindestdicke mit den Näherungs-
werten aus der Tab. 2. Diese Berechnung gilt nur bei der Verwendung
eines Sensors mit einer Oszillatorfrequenz von 250 kHz oder 1 MHz.
Messanwendung Mindest-Messobjekt-Dicke
Objekt-Erkennung (ohne Wegmessung) "Skin-Tiefe" x 0,25
Wegmessung bei annähernd konstanter (Raum) Temperatur
"Skin-Tiefe" x 1,00
Wegmessung bei veränderlicher Temperatur "Skin-Tiefe" x 3,00
Dickenmessung mit zwei gegenüber montierten Sensoren
"Skin-Tiefe" x 6,00
MessobjektmaterialSkin-Tiefe in µm bei
250 kHz 1MHz
Aluminium 168 84
Blei 459 230
Gold 149 74
Graphit 2700 1350
Kupfer 134 67
Magnesium 209 104
Messing 249 124
Nickel 27 14
Permalloy 4 2
Phosphor Bronze 302 151
Silber 130 65
Stahl DIN 1.1141 23 12
Stahl DIN 1.4005 55 27
Stahl DIN 1.4301 848 424
Technische Hinweise eddyNCDT
1
Tiefe
0,370
Skintiefe
Oberfläche
NormierteStromdichte
Abb. 2: Eindringtiefe bei el. leitfähigen Materialien
Tab. 1: Verschiedene Skintiefen
Tab. 2: Näherungswerte zur einfachen Ermittlung der Mindestdicke
39
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Tab. 3a: Skin-Tiefe bei 250 kHz
Tab. 3b: Skin-Tiefe bei 1 MHz
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