Smart Force Sensors

Digital versions of HBK’s trusted force sensors now feature IO-Link for smart monitoring, peak detection, and high-speed processing. Enjoy real-time diagnostics, pre-processing at 40 kHz, and plug-and-play calibration

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포스 측정에서 비용 절감, 정확도 및 신뢰성 향상

전통적인 측정 방식에 비해 스마트 센서가 비용을 어떻게 절감하는지

이 5분짜리 비디오에서는 다음과 같이 보실 수 있습니다. IO-Link 기반 스마트 힘 센서 전체 시스템을 단순화하십시오.. 센서와 전자 장치를 하나의 장치로 결합하고 표준 M12 연결을 사용함으로써 스마트 센서는 상당히 하드웨어, 설치 및 유지 관리 비용 절감—다른 IO-Link 장치처럼 제어 시스템에 통합하는 동안.

디지털 방식으로 안정적이고 정밀한 포스 측정을 제공하는 방법

이 5분짜리 비디오에서는 다음과 같이 배울 수 있습니다. IO-Link 기반 스마트 힘 센서로 정확도 향상 디지털 방식으로 저장된 보정 곡선, 디지털 선형화 및 통합 온도 보상을 사용하여. 캘리브레이션 데이터는 센서에 직접 저장됩니다. 수동 오류를 제거하고 일관되고 추적 가능한 결과를 보장—변화하는 환경 조건에서도.

통합 전자 장치가 고장 발생 전 문제를 감지하는 방법

이 5분짜리 비디오에서는 다음과 같이 배울 수 있습니다. HBK의 IO-Link 기반 스마트 포스 센서로 신뢰성 향상 센서, 전자 장치 및 인터페이스를 단일 보정 측정 체인으로 통합함으로써. 디지털 데이터 전송 EMC 감도 감소, 내장 모니터링은 온도와 기계적 한계를 지속적으로 확인하며 최대 과부하 및 중요한 이벤트를 감지합니다. 초당 40,000회 측정, 종종 실패가 발생하기 전에.

FAQ | HBK IO-Link 스마트 힘 센서에 대한 질문에 대한 답변

IO-Link 증폭기 모듈은 선형화 및 디지털 온도 보상을 통해 힘 측정의 정밀도를 향상시키는 다양한 기능을 제공하며, HBK 센서 상태 모니터링을 통해 공정 신뢰성을 향상시킵니다. 온도 데이터와 같은 추가 정보도 제공됩니다.

선형화
조정 가능한 저역통과 필터
리밋 스위치 2개
2개의 디지털 스위칭 출력
센서 상태 모니터링
통계 기능(최소/최대 메모리, 평균값)
온도 정보

선형화

최대 21개의 지원 포인트를 입력할 수 있습니다. 또는 센서의 특성 곡선의 다항 보간 계수를 사용할 수 있습니다. 두 알고리즘 모두 교정 인증서를 최적으로 사용하도록 설계되었습니다.

힌트: HBK를 통해 센서 교정을 주문하는 경우 HBK가 교정 인증서의 매개변수를 입력합니다. 이 경우 센서는 플러그 앤 측정 트랜스듀서로 반환됩니다!

조정 가능한 저역통과 필터

자유롭게 조정 가능한 차단 주파수가 있는 디지털 6차 필터(Bessel 또는 Butterworth)

리밋 스위치 2개

한계 스위치는 IO-Link "스마트 센서 프로필"에 따라 설계되었습니다. 스위칭 레벨 외에도 필요한 경우 히스테리시스를 정의할 수 있습니다. 소위 "윈도우 모드"는 측정값이 예를 들어 1 kN과 1.8 kN 사이의 정의된 힘 범위 내에 있을 때 한계 스위치를 활성화할 수 있게 해줍니다. 모든 스위치는 부정될 수 있습니다.

2개의 디지털 스위칭 출력

하나의 출력 스위치는 항상 사용 가능합니다. 결과는 스위칭 지점을 초과한 후 단 0.35ms의 최대 대기 시간으로 디지털 스위칭 출력에서 매우 빠르게 제공됩니다.

IO-Link 통신을 중지하여 측정 데이터 전송을 비활성화할 수 있습니다. 이 경우 디지털 신호 전송에 일반적으로 사용되는 라인은 두 번째 디지털 출력 스위치로 재사용될 수 있습니다.

센서 상태 모니터링

센서는 정적 또는 동적 과부하 또는 사양을 초과하는 온도와 같은 물리적 한계가 초과될 때 경고를 발행합니다.

관련 센서 특성은 센서 메모리에 저장됩니다:

가장 높고 가장 낮은 작동 온도
최고 및 최저 공칭 온도
증폭기 모듈 온도 제한
CPU 온도 제한
최고 및 최저 공칭 힘
가동 중 최고 및 최저 힘
최대 피크-피크-피크 힘

증폭기 모듈은 측정된 값을 정의된 제한과 지속적으로 비교하며, 위반 시 경고를 보내어 시정 조치를 취할 수 있도록 합니다. 40 kS/s의 높은 샘플링 속도는 짧은 과부하 피크까지도 감지하고 경고를 트리거하여 짧은 과부하 피크까지 감지할 수 있도록 합니다.

• 통계 기능(최소/최대 메모리, 평균값)

모든 통계 기능은 40 kS/s의 샘플링 속도로 평가됩니다. 이를 통해 고속 힘 신호의 경우에도 정확한 최소/최대값을 보장합니다.

• 온도 정보 (증폭기 모듈이 센서에 통합된 경우: U10M, U10F, C10, U2B, C2)

중요한 기능은 센서 내부에 통합된 온도 측정입니다. 이 기능을 통해 추가 온도 센서 없이 프로세스 온도를 확인할 수 있습니다. 이 기능은 인라인 증폭기를 사용하는 센서에는 사용할 수 없습니다.

IO-Link이 있는 HBK 힘 트랜스듀서는 40kHz의 내부 샘플링 속도로 작동하며 IO-Link 생태계에서 가장 빠른 데이터 속도를 제공하는 COM3 표준을 지원합니다. 당사 센서의 사이클 시간은 1ms 미만입니다. 사용 중인 설정의 사이클 시간은 IO-Link 마스터와 구성에 따라 다릅니다.

HBK는 IO-Link 생태계에서 가장 빠른 데이터 속도를 제공하는 COM3 표준을 사용합니다. 이 모듈은 내부적으로 40kHz의 높은 샘플링 속도로 작동하므로 빠른 힘 신호에서도 피크 감지가 정확하게 작동합니다.

두 가지 측면이 중요합니다.

증폭기 모듈의 신호 전파 시간은 350µs 이하입니다. 이는 증폭기 입력에서 물리적 이벤트가 발생하여 출력에서 사용 가능해지는 데 최대 0.35ms가 걸린다는 것을 의미합니다. IO-Link 인터페이스는 IO-Link 마스터가 주기를 결정한다는 원칙에 따라 작동합니다. 최대 전파 지연은 증폭기 모듈의 내부 지연(0.35ms)과 IO-Link 마스터가 파라미터화 및 기술적 특성을 통해 지정한 주기 시간의 합입니다. 필터는 신호 전파 시간을 증가시킵니다. 디지털 스위칭 출력으로의 출력은 IO-Link 마스터에 의존하지 않습니다. 이 경우 신호 전파 지연은 0.35ms입니다. 이 센서는 빠른 스위칭을 지원합니다.
측정 체인의 대역폭은 센서의 강성과 기계적 설치(예: 하중 도입의 강성 및 적응형 구성 요소의 무게)에 따라 달라집니다. 기계적 관점에서 보면 말이죠. 초당 전송되는 측정값의 수는 모든 디지털 측정 체인의 대역폭을 계산하는 데 있어 핵심 요소입니다. 증폭기 모듈의 사이클링 시간은 1ms 미만으로, 초당 1,000개 이상의 측정값을 전송할 수 있음을 의미합니다. 대략적인 규칙으로, 대역폭은 초당 전송되는 측정값의 수의 약 1/10입니다. IO-Link 마스터의 사이클링 시간도 1ms인 경우, 기계적 설치가 해당 주파수에서 측정을 지원한다고 가정할 때, 결과 대역폭은 100Hz입니다.

내부 대역폭은 40kHz이며, 피크 감지는 훨씬 더 빠르게 측정할 수 있다는 점에 유의하십시오.

IO-Link는 모든 필드버스 시스템과 호환되는 뛰어나고 비용 효율적인 인터페이스입니다. 시간을 절약하는 통합 프로세스를 가능하게 하며, 케이블링 비용이 낮은 조건에서도 사용할 수 있습니다. IO-Link 장치를 필드버스 환경에 쉽고 빠르게 통합할 수 있다는 점은 이 인터페이스의 또 다른 주요 장점입니다.

HBK 센서와 같은 IO-Link 장치를 필드버스 레벨에 연결하는 게이트웨이는 소위 IO-Link 마스터입니다. 기존의 모든 필드버스 시스템에 사용할 수 있는 IO-Link 마스터 덕분에 IO-Link 센서와 액추에이터를 모든 필드버스 플랫폼에서 사용할 수 있습니다.

센서와 IO-Link 마스터 간의 연결은 차폐되지 않은 M12 표준 센서 케이블을 사용합니다. 이 단일 케이블은 데이터 전송과 전압 공급을 모두 처리하며 매우 유연하여 극도로 작은 힘을 측정하는 센서를 사용할 때도 측정 지점의 기계적 특성에 영향을 미치지 않습니다.

위에서 언급했듯이 IO-Link 연결 케이블에는 차폐가 없으며 센서와 IO-Link 마스터의 하우징은 전기적으로 절연되어 있습니다. 센서 하우징과 IO-Link 마스터 하우징 사이의 전기적 잠재력이 다를 경우, 측정에 영향을 줄 수 있는 어떤 차폐에도 전류가 흐르지 않습니다.

예. HBK는 새로운 세대의 힘 측정 도구에 대해 기존 제품과 동일한 교정 서비스를 제공하여 추적 가능한 측정을 보장합니다. ISO 9001과 같은 품질 표준의 요구 사항은 제한 없이 충족될 수 있습니다.

HBK 교정 연구소는 ISO 17025 표준에 따라 인증되었습니다. 이는 HBK의 교정 서비스가 ISO 9001과 같은 품질 표준의 핵심 요구 사항인 국가 표준에 대한 추적성을 위한 모든 요구 사항을 충족한다는 것을 의미합니다. 디지털 센서의 교정 프로세스는 기존의 로드셀과 동일합니다. 동일한 교정 장비와 표준이 사용됩니다. 결과적으로 고객은 디지털 센서에 대한 HBK의 교정 장비의 높은 정확성을 활용할 수 있습니다.

교정 절차는 다음과 같습니다.

a. 첫 번째 단계는 센서에 저장된 모든 선형화 데이터(지지점 또는 입방 다항식의 계수)를 읽어오는 것입니다. 이 데이터는 외부에 안전하게 저장됩니다.
b. 이후 모든 선형화 데이터가 삭제됩니다. 이제 센서는 선형성 오류에 대한 보정 없이 작동합니다.
c. 센서에 다른 부하 단계가 적용되고 결과는 센서 메모리에 저장됩니다. 이제 센서는 선형성 보정으로 작동합니다.

결과적으로, 선형화 오류에 대한 능동 보정이 있는 플러그 앤 플레이 센서를 받게 됩니다. 측정 불확실성 계산은 전체 시스템에 대해 유효합니다.

작업 표준 보정 서비스도 제공됩니다.

비용 절감, 쉽고 빠른 설치, 현장 수준까지의 통신 - 장점은 상당합니다.

대부분의 경우, 비용 절감은 IO-Link 기술이 있는 센서를 선택하는 가장 강력한 논거입니다. IO-Link 기술의 가장 중요한 장점은 다음과 같습니다:

캐비닛에 공간이 필요 없습니다.
케이블 비용 절감.
통합 프로세스 중 시간 절약.
매개 변수화 없이 플러그 앤 플레이: 장치를 IO-Link 마스터에 연결하면 뉴턴 단위의 정확한 측정 값을 즉시 받을 수 있습니다.
제어 레벨에서 필드 레벨까지의 통신이 가능합니다.

향상된 정확도는 점점 더 까다로운 제품 품질 요구 사항을 충족하는 데 도움이 됩니다. 또한 HBK의 IO-Link 힘 센서는 HBK의 이미 잘 알려진 제품보다 더 신뢰할 수 있습니다.

HBK의 스마트 힘 변환기는 정확도를 향상시킵니다.

센서의 선형화 알고리즘은 특히 보정이 주문된 경우 디지털 센서의 정확도를 향상시킵니다. 통합 증폭기 모듈이 있는 센서(U10M, U10F, C10, U2B, C2)는 디지털 온도 보상 기능도 제공합니다. 힘 측정 불확실도에 기여하는 가장 중요한 요소 중 하나인 제로 포인트에 미치는 온도의 영향은 패시브 버전의 절반으로 줄어듭니다. 케이블이 아날로그 신호를 전송하지 않기 때문에 전자기장의 영향은 최소화됩니다. HBK는 고해상도의 저노이즈 증폭기 모듈을 사용합니다.

스마트 힘 센서는 매우 정밀한 측정 도구입니다. 특히 온도 조건이 까다롭고 측정 범위가 넓은 산업 환경에서 우수한 정확도를 제공합니다.

통합 증폭기와 함께 센서의 기계적 내구성은 변하지 않습니다. 온도 범위는 기존 센서보다 낮습니다. 데이터시트를 참조하십시오.

HBK는 모든 제품에 대해 충격 및 진동 테스트를 수행합니다. 통합 전자 장치에 있어서는 타협이 없습니다: 충격 및 진동에 대한 내성은 기존 센서와 동일하며 관련 IEC 표준에 따라 테스트됩니다. 이것은 보호 등급에도 동일하게 적용됩니다. 인라인 증폭기는 통합 증폭기를 갖춘 힘 트랜스듀서와 마찬가지로 보호 등급 IP67을 달성합니다. 이 보호 수준을 유지하려면 센서에 적합한 케이블을 연결해야 합니다.

온도에 관해서는 센서가 전자 부품의 특성에 의해 제한됩니다. 온도 범위는 기존 버전의 85°C에 비해 60°C로 제한됩니다.

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• 온도 정보 (증폭기 모듈이 센서에 통합된 경우: U10M, U10F, C10, U2B, C2)

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포스 측정에서 비용 절감, 정확도 및 신뢰성 향상

전통적인 측정 방식에 비해 스마트 센서가 비용을 어떻게 절감하는지

디지털 방식으로 안정적이고 정밀한 포스 측정을 제공하는 방법

통합 전자 장치가 고장 발생 전 문제를 감지하는 방법

FAQ | HBK IO-Link 스마트 힘 센서에 대한 질문에 대한 답변

IO-Link 힘 센서의 기능은 무엇입니까?

선형화

조정 가능한 저역통과 필터

리밋 스위치 2개

2개의 디지털 스위칭 출력

센서 상태 모니터링

• 통계 기능(최소/최대 메모리, 평균값)

• 온도 정보 (증폭기 모듈이 센서에 통합된 경우: U10M, U10F, C10, U2B, C2)

IO-Link 인터페이스가 있는 HBK 힘 센서는 얼마나 빠릅니까?

HBK가 힘 센서의 인터페이스로 IO-Link를 선택한 이유는 무엇일까요?

추적 가능한 측정을 수행할 수 있습니까?

HBK 스마트 힘 센서를 사용하는 장점은 무엇입니까?

HBK IO-Link 힘 센서는 기존 센서보다 정밀도가 떨어집니까?

온도, 습도 또는 충격 및 진동에 대한 HBK IO-Link 센서의 내구성은 어느 정도입니까?

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