C9C

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

• 선형화
• 조절 가능한 저역 통과 필터
•  리밋 스위치 2개
• 두 개의 디지털 스위칭 출력
• 센서 상태 모니터링
• 통계 기능 (최소/최대 메모리, 평균값)
• 온도 정보

선형화

최대 21개의 지지 논점을 입력할 수 있습니다. 또는 센서의 특성 곡선에 대한 다항식 보간 계수를 사용할 수도 있습니다. 두 알고리즘 모두 교정 인증서를 최적으로 활용하도록 설계되었습니다.

힌트: HBK를 통해 센서 교정을 의뢰하시면 HBK는 교정 인증서에 있는 매개변수를 입력합니다. 이 경우, 센서는 플러그 앤 측정 방식의 변환기 형태로 반환됩니다!

조절 가능한 저역 통과 필터

차단 주파수를 자유롭게 조절할 수 있는 디지털 6차 필터(베셀 또는 버터워스)

리밋 스위치 2개

리미트 스위치는 IO-Link의 "스마트 센서 프로파일"에 따라 설계되었습니다. 스위칭 레벨 외에도 필요에 따라 히스테리시스를 정의할 수 있습니다. 소위 "윈도우 모드"는 측정값이 정의된 힘 범위(예: 1kN~1.8kN) 내에 있을 때 리미트 스위치를 작동시킬 수 있도록 합니다. 모든 스위치는 비활성화될 수 있습니다.

두 개의 디지털 스위칭 출력

출력 스위치 하나는 항상 사용 가능합니다. 결과는 디지털 스위칭 출력에서 ​​매우 빠르게 제공되며, 스위칭 지점을 초과한 후 최대 지연 시간은 단 0.35ms에 불과합니다.

IO-Link 통신을 중지하면 측정 데이터 전송을 비활성화할 수 있습니다. 이 경우, 일반적으로 디지털 신호 전송에 사용되는 회선을 두 번째 디지털 출력 스위치로 용도 변경할 수 있습니다.

센서 상태 모니터링

센서는 정적 또는 동적 과부하, 혹은 사양 범위를 벗어난 온도와 같은 물리적 한계를 초과할 경우 경고를 발생시킵니다.

관련 센서 특성은 센서 메모리에 저장됩니다.

• 최고 및 최저 작동 온도
• 최고 및 최저 명목 온도
• 앰프 모듈 온도 제한
• CPU 온도 제한
• 최고 및 최저 공칭력
• 최고 및 최저 작전력
• 최대 피크 간 힘

증폭기 모듈은 측정값을 설정된 한계값과 지속적으로 비교하고, 한계값을 초과할 경우 경고를 보내 시정 조치를 취할 수 있도록 합니다. 40kS/s의 높은 샘플링 속도는 짧은 시간 동안 발생하는 과부하 피크까지 감지하여 경고를 발생시킵니다.

• 통계 기능 (최소/최대 메모리, 평균값)

모든 통계 함수는 40kS/s의 샘플링 속도로 평가됩니다. 이를 통해 빠른 힘 신호가 발생하는 경우에도 정확한 최소/최대값을 얻을 수 있습니다.

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

중요한 특징 중 하나는 센서 내부에 온도 측정 기능이 통합되어 있다는 점입니다. 이 제품은 별도의 온도 센서 없이도 공정 온도를 제공합니다. 이 기능은 인라인 증폭기를 사용하는 센서에서는 사용할 수 없습니다.

IO-Link를 지원하는 HBK 힘 변환기는 40kHz의 내부 샘플링 속도로 작동하며 IO-Link 생태계에서 가장 빠른 데이터 전송 속도를 제공하는 COM3 표준을 지원합니다. 당사 센서의 주기 시간은 1ms 미만입니다. 설정의 사이클링 시간은 IO-Link 마스터 및 해당 구성에 따라 달라집니다.

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

두 가지 측면이 중요합니다.

1. 증폭기 모듈의 신호 전파 시간은 350마이크로초 이하입니다. 이는 증폭기 입력단의 물리적 이벤트가 출력단에 반영되기까지 최대 0.35ms가 소요된다는 것을 의미합니다. IO-Link 인터페이스는 IO-Link 마스터가 사이클 시간을 결정하는 원리에 따라 작동합니다. 최대 전파 지연은 증폭기 모듈의 내부 지연(0.35ms)과 IO-Link 마스터가 파라미터 설정 및 기술적 특성을 통해 지정한 주기 시간의 합입니다. 필터는 신호 전파 시간을 증가시킨다는 점에 유의하시기 바랍니다. 디지털 스위칭 출력으로의 출력은 IO-Link 마스터에 의존하지 않으며, 이 경우 신호 전파 지연은 0.35ms입니다. 이 센서들은 빠른 전환을 지원합니다.
2. 측정 체인의 대역폭은 기계적인 관점에서 센서의 강성과 기계적 설치(예: 하중 도입부의 강성 및 적용된 구성 요소의 무게)에 따라 달라집니다. 초당 전송되는 측정값의 수는 모든 디지털 측정 시스템의 대역폭을 계산하는 데 있어 핵심적인 요소입니다. 증폭기 모듈의 사이클 타임은 1ms 미만이므로 초당 1,000개 이상의 측정값을 전송할 수 있습니다. 일반적으로 대역폭은 초당 전송되는 측정값 수의 약 10분의 1입니다. IO-Link 마스터의 사이클링 타임이 1ms인 경우, 기계적 설치가 해당 주파수에서의 측정을 지원한다고 가정하면 결과적인 대역폭은 100Hz가 됩니다.

내부 대역폭은 40kHz이며, 피크 검출 기능은 이보다 훨씬 빠른 속도를 측정할 수 있다는 점에 유의하시기 바랍니다.

IO-Link는 모든 필드버스 시스템과 호환되는 뛰어난 비용 효율적인 인터페이스입니다. 이 기술은 시간을 절약하는 통합 프로세스를 가능하게 하며, 낮은 케이블 비용과 함께 사용할 수 있습니다. IO-Link 장치를 필드버스 환경에 쉽고 빠르게 통합할 수 있다는 점 또한 이 인터페이스의 주요 장점입니다.

HBK 센서와 같은 IO-Link 장치를 필드버스 레벨에 연결하는 게이트웨이를 IO-Link 마스터라고 합니다. IO-Link 마스터는 기존의 모든 필드버스 시스템에서 사용할 수 있으므로 IO-Link 센서 및 액추에이터를 모든 필드버스 플랫폼에서 사용할 수 있습니다.

센서와 IO-Link 마스터 간의 연결에는 차폐되지 않은 M12 표준 센서 케이블이 사용됩니다. 이 단일 케이블은 데이터 전송과 전압 공급을 모두 처리하며 유연성이 뛰어나 매우 작은 힘을 측정하는 센서를 사용하더라도 측정 지점의 기계적 특성에 영향을 미치지 않습니다.

위에서 언급했듯이 IO-Link 연결 케이블에는 차폐 처리가 되어 있지 않으며, 센서와 IO-Link 마스터의 하우징 모두 전기적으로 절연되어 있습니다. 센서 하우징과 IO-Link 마스터 하우징 간의 전위차가 발생하더라도, 측정에 영향을 줄 수 있는 차폐 장치를 통해 전류가 흐르지 않습니다.

예. HBK는 차세대 힘 측정 도구에 대해서도 기존 제품과 동일한 교정 서비스를 제공하여 측정값의 추적성을 보장합니다. ISO 9001과 같은 품질 표준의 요구 사항을 제한 없이 충족할 수 있습니다.

HBK 교정 연구소는 ISO 17025 표준에 따라 인증을 받았습니다. 이는 HBK의 교정 서비스가 국가 표준에 대한 추적성 요건을 모두 충족한다는 것을 의미하며, 이는 ISO 9001과 같은 품질 표준의 핵심 요건입니다. 디지털 센서의 교정 과정은 기존 로드셀과 동일합니다. 동일한 교정 장비와 표준이 사용됩니다. 결과적으로 고객은 HBK의 디지털 센서 교정 장비가 제공하는 높은 정확도의 이점을 누릴 수 있습니다.

교정 절차는 다음과 같습니다.

에이. 첫 번째 단계는 센서에 저장된 선형화에 필요한 모든 데이터(3차 다항식의 보조점 또는 계수)를 읽어내는 것입니다. 이 데이터는 외부 저장소에 안전하게 보관됩니다.
비. 이후 모든 선형화 데이터가 삭제됩니다. 이제 센서는 선형성 오차 보정 없이 작동합니다.
기음. 센서에 다양한 부하 단계가 적용되고, 그 결과는 센서 메모리에 저장됩니다. 이제 센서는 선형성 보정 기능을 사용하여 작동합니다.

그 결과, 선형화 오차를 능동적으로 보정하는 플러그 앤 플레이 방식의 센서를 얻게 됩니다. 측정 불확실성 계산은 전체 시스템에 대해 유효합니다.

작업 표준 교정 서비스도 이용 가능합니다.

비용 절감, 간편하고 빠른 설치, 현장 수준까지의 원활한 소통 등 여러 가지 이점이 있습니다.

대부분의 경우, 비용 절감은 IO-Link 기술이 적용된 센서를 선택하는 가장 강력한 이유입니다. IO-Link 기술의 가장 중요한 이점은 다음과 같습니다.

1. 캐비닛에 공간이 필요하지 않습니다.
2. 케이블 설치 비용 절감.
3. 통합 과정에서 시간을 절약할 수 있습니다.
4. 별도의 파라미터 설정 없이 바로 사용 가능: 장치를 IO-Link 마스터에 연결하면 즉시 정확한 뉴턴 단위 측정값을 얻을 수 있습니다.
5. 제어 계층에서 현장 계층으로의 통신이 가능합니다.

향상된 정확도는 점점 더 까다로워지는 제품 품질 요구 사항을 충족하는 데 도움이 됩니다. 또한 HBK의 IO-Link 힘 센서는 HBK의 기존 유명 제품보다 더욱 신뢰성이 높습니다.

HBK의 스마트 힘 변환기는 정확도를 향상시킵니다.

센서의 선형화 알고리즘은 디지털 센서의 정확도를 향상시키며, 특히 교정이 필요한 경우 더욱 효과적입니다. 통합 증폭기 모듈이 있는 센서(U10M, U10F, C10, U2B, C2)는 디지털 온도 보상 기능도 갖추고 있습니다. 힘 측정 불확실성에 영향을 미치는 가장 중요한 요소 중 하나인 영점 온도의 영향이 수동형 방식의 절반 수준으로 줄어듭니다. 아날로그 신호를 전송하는 케이블이 없기 때문에 전자기장의 영향이 최소화됩니다. HBK는 고해상도의 저잡음 증폭기 모듈을 사용합니다.

스마트 힘 센서는 매우 정밀한 측정 도구입니다. 특히 까다로운 온도 조건과 넓은 측정 범위를 가진 산업 환경에서 탁월한 정확도를 제공합니다.

센서의 기계적 내구성은 내장형 증폭기를 사용하더라도 변함없이 유지됩니다. 온도 범위는 기존 센서보다 낮습니다. 자세한 내용은 제품 사양서를 참조하십시오.

HBK는 모든 제품에 대해 충격 및 진동 테스트를 실시합니다. 통합 전자 장치에 있어서는 어떠한 타협도 없습니다. 충격 및 진동 저항성은 기존 센서와 동등하며 관련 IEC 표준에 따라 테스트되었습니다. 보호 수준에도 동일하게 적용됩니다. 인라인 증폭기는 통합 증폭기가 내장된 힘 변환기와 마찬가지로 IP67 보호 등급을 달성합니다. 이러한 보호 수준을 유지하려면 센서에 적합한 케이블을 연결해야 한다는 점에 유의하십시오.

온도와 관련해서 센서는 전자 부품의 특성에 의해 제한됩니다. 온도 범위는 기존 버전의 85°C에 비해 60°C로 제한됩니다.