U10F

IO-Link 증폭기 모듈은 선형성과 디지털 온도 보상을 통해 힘 측정의 정밀도를 높이는 다양한 기능을 제공하며, HBK 센서 건강 모니터링을 통해 공정 신뢰성도 향상시킵니다. 온도 데이터와 같은 추가 정보도 제공됩니다.

• 선형성
• 조절 가능한 저역 통과 필터
•  리밋 스위치 2개
• 두 개의 디지털 스위칭 출력
• 센서 건강 모니터링
• 통계 함수(최소/최대 메모리, 평균 값)
• 온도 정보

선형성

최대 21개의 지원 포인트를 입력할 수 있습니다. 또는 센서의 특성 곡선에 대한 다항식 보간의 계수를 사용할 수도 있습니다. 두 알고리즘 모두 보정 인증서를 최적으로 사용하도록 설계되었습니다.

힌트: HBK를 통해 센서 보정을 주문하면 HBK가 보정 인증서의 파라미터를 입력합니다. 이 경우 센서는 플러그 앤 메더 트랜스듀서로 반환됩니다!

조절 가능한 저역 통과 필터

자유롭게 조절 가능한 컷오프 주파수를 가진 디지털 6차 필터(베셀 또는 버터워스)

리밋 스위치 2개

리미트 스위치는 IO-Link "스마트 센서 프로파일"에 따라 설계되었습니다. 스위칭 레벨 외에도 필요하다면 히스테리시스를 정의할 수 있습니다. 이른바 '윈도우 모드'는 측정값이 정의된 힘 범위 내에 들어갈 때 제한 스위치를 활성화할 수 있게 해줍니다. 예를 들어 1 kN에서 1.8 kN 사이입니다. 모든 스위치는 무효화할 수 있습니다.

두 개의 디지털 스위칭 출력

항상 하나의 출력 스위치가 제공됩니다. 결과는 디지털 스위칭 출력에서 매우 빠르게 제공되며, 스위칭 포인트를 초과한 후 최대 지연 시간은 단 0.35ms에 불과합니다.

측정 데이터 전송을 비활성화하려면 IO-Link 통신을 중단할 수 있습니다. 이 경우 디지털 신호 전송에 일반적으로 사용되는 회선을 두 번째 디지털 출력 스위치로 재활용할 수 있습니다.

센서 건강 모니터링

센서는 정적 또는 동적 과부하, 규격을 초과하는 온도 등 물리적 한계를 초과할 때 경고를 발음합니다.

관련 센서 특성은 센서 메모리에 저장됩니다:

• 최고 및 최저 작동 온도
• 최고 및 최저 명목 온도
• 증폭기 모듈 온도 한계
• CPU 온도 제한
• 명목상 최대 및 최저 힘
• 최고 및 최하위 작전 병력
• 최대 피크 투 피크 힘

증폭기 모듈은 측정된 값을 정의된 한계와 지속적으로 비교하고, 위반 시 경고를 보내 시정 조치를 취할 수 있도록 합니다. 40 kS/s의 높은 샘플링 속도 덕분에 짧은 과부하 피크도 감지되어 경고가 발생한다

• 통계 함수(최소/최대 메모리, 평균 값)

모든 통계 함수는 40 kS/s의 샘플링 속도로 평가됩니다. 이로 인해 빠른 힘 신호의 경우에도 정확한 최소/최대 값이 보장됩니다.

• 온도 정보 (증폭기 모듈이 센서에 통합될 때: U10남자, U10여자, C10, U2B, C2)

중요한 기능 중 하나는 센서 내 통합 온도 측정입니다. 이 방법은 추가 온도 센서 없이 공정 온도를 제공합니다. 이 기능은 인라인 증폭기를 사용하는 센서에는 제공되지 않습니다.

IO-Link가 탑재된 HBK 힘 변환기는 내부 샘플링 속도 40 kHz로 작동하며, IO-Link 생태계에서 가장 빠른 데이터 전송률을 제공하는 COM3 표준을 지원합니다. 센서의 사이클링 시간은 1ms 미만입니다. 설정의 사이클링 시간은 IO-Link 마스터와 그 구성에 따라 다릅니다.

HBK는 IO-Link 생태계에서 가장 빠른 데이터 속도를 제공하는 COM3 표준을 사용합니다. 모듈은 내부적으로 40kHz의 높은 샘플링 속도로 작동하여, 빠른 힘 신호에서도 피크 검출이 정확하게 작동하도록 보장합니다.

두 가지 중요한 측면이 있습니다:

1. 증폭기 모듈의 신호 전파 시간은 350μs를 넘지 않습니다. 즉, 증폭기 입력에서 물리적 이벤트가 출력에서 발생할 때까지 최대 0.35ms가 걸립니다. IO-Link 인터페이스는 IO-Link 마스터가 사이클 타임을 결정한다는 원리에 따라 작동합니다. 최대 전파 지연은 증폭기 모듈 내부 지연(0.35 ms)과 IO-Link 마스터가 매개변수화 및 기술적 특성을 통해 지정한 사이클 타임의 합입니다. 필터는 신호 전파 시간을 증가시키므로 참고하세요. 디지털 스위칭 출력은 IO-Link 마스터에 의존하지 않으며, 이 경우 신호 전파 지연은 0.35ms입니다. 이 센서들은 빠른 스위칭을 지원합니다.
2. 측정 체인의 대역폭은 센서의 강성과 기계적 설치, 예를 들어 부하 도입의 강성이나 적응된 부품의 무게에 따라 기계적 관점에서 결정됩니다. 초당 전송되는 측정값 수는 디지털 측정 체인의 대역폭을 계산할 때 핵심 요소입니다. 증폭기 모듈의 사이클링 시간은 1ms 미만으로, 초당 1,000개 이상의 측정값을 전송할 수 있습니다. 경험 법칙으로, 대역폭은 초당 전송되는 측정값 수의 약 10분의 1 정도입니다. IO-Link 마스터의 사이클링 시간도 1ms라면, 기계 설치가 해당 주파수에서 측정을 지원한다고 가정할 때 결과 대역폭은 100 Hz가 됩니다.

내부 대역폭은 40 kHz임을 유의하여 피크 검출이 훨씬 더 빠르게 측정할 수 있습니다.

IO-Link는 모든 필드버스 시스템과 호환되는 뛰어나고 비용 효율적인 인터페이스입니다. 시간 절약 가능한 통합 과정을 가능하게 하며, 낮은 케이블 비용과 함께 사용할 수 있습니다. IO-Link 장치를 필드버스 환경에 쉽고 빠르게 통합하는 것도 이 인터페이스의 또 다른 주요 장점입니다.

HBK 센서와 같은 IO-Link 장치를 필드버스 레벨에 연결하는 게이트웨이는 이른바 IO-Link 마스터입니다. IO-Link 마스터는 모든 기존 필드버스 시스템에 제공되어, 모든 필드버스 플랫폼에서 IO-Link 센서와 액추에이터를 사용할 수 있습니다.

센서와 IO-Link 마스터 사이의 연결은 쉴드가 없는 M12 표준 센서 케이블을 사용합니다. 이 단일 케이블은 데이터 전송과 전압 공급을 모두 처리하며, 매우 유연하여 매우 작은 힘에 대한 센서를 사용해도 측정점의 기계적 특성에 영향을 주지 않습니다.

앞서 언급했듯이, IO-Link 연결 케이블에는 차폐막이 없으며, 센서와 IO-Link 마스터의 하우징 모두 갈바니 절연되어 있습니다. 센서 하우징과 IO-Link 마스터 하우징 간 전기 전위가 다를 경우, 측정에 영향을 줄 수 있는 차폐막을 통해 전류가 흐르지 않습니다.

네. 차세대 힘 측정 도구에 대해 HBK는 기존 제품과 동일한 교정 서비스를 제공하여 추적 가능한 측정을 보장합니다. ISO 9001과 같은 품질 기준의 요구사항은 제한 없이 충족될 수 있습니다.

HBK 교정 실험실은 ISO 17025 표준에 따라 인증을 받았습니다. 이는 HBK의 교정 서비스가 국가 표준으로의 추적성 요구사항을 모두 충족함을 의미하며, 이는 ISO 9001과 같은 품질 기준의 핵심 요구사항입니다. 디지털 센서의 교정 과정은 전통적인 로드셀과 동일하며, 동일한 교정 장비와 표준을 사용합니다. 그 결과, 고객들은 HBK의 디지털 센서용 보정 장비의 높은 정확도를 누릴 수 있습니다.

보정 절차는 다음과 같습니다:

a. 첫 번째 단계는 센서에 저장된 선형성(세제곱 다항식의 점 또는 계수)을 모두 읽어내는 것입니다. 이 데이터는 외부에 안전하게 저장됩니다.
b. 이후 모든 선형성 데이터가 삭제됩니다. 센서는 이제 선형 오차에 대한 보정 없이 작동합니다.
c. 센서에 다양한 부하 단계가 적용되며, 그 결과는 센서 메모리에 저장됩니다. 센서는 이제 선형 보정으로 작동합니다.

그 결과, 선형성 오차에 대한 능동 보정이 가능한 플러그 앤 플레이 센서를 받게 됩니다. 측정 불확실성 계산은 전체 시스템에 대해 유효합니다.

작동 표준 교정 서비스도 제공됩니다.

비용 절감, 쉽고 빠른 설치, 현장 단위까지의 소통 등 장점은 매우 큽니다.

대부분의 경우, 비용 절감이 IO-Link 기술을 선택한 센서를 선택하는 가장 강력한 이유입니다. IO-Link 기술의 가장 중요한 장점은 다음과 같습니다:

1. 캐비닛 공간이 필요 없어요.
2. 케이블 비용이 더 저렴합니다.
3. 통합 과정에서 시간 절약.
4. 파라미터화 없이 플러그 앤 플레이: 장치를 IO-Link 마스터에 연결하면 즉시 뉴턴 단위로 정확한 측정값을 받을 수 있습니다.
5. 제어 수준에서 현장 단위로 통신이 가능합니다.

향상된 정확도는 점점 더 까다로운 제품 품질 요구사항을 충족하는 데 도움을 줍니다. 또한 HBK의 IO-Link 힘 센서는 이미 잘 알려진 HBK 제품보다 더 신뢰성이 높습니다.

HBK의 스마트 포스 트랜스듀서가 정확도를 향상시킵니다.

센서의 선형성 알고리즘은 특히 보정 시 디지털 센서의 정확도를 향상시킵니다. 통합 증폭기 모듈이 포함된 센서(U10M, U10F, C10, U2B, C2)도 디지털 온도 보정을 지원합니다. 제로점에 미치는 온도의 영향은 수동 측정 불확실성에 가장 중요한 요인 중 하나로, 수동 방식의 절반으로 줄어듭니다. 케이블이 아날로그 신호를 전송하지 않기 때문에 전자기장의 영향이 최소화됩니다. HBK는 고해상도의 저잡음 증폭기 모듈을 사용합니다.

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

센서의 기계적 견고성은 통합 증폭기와 함께 변하지 않습니다. 온도 범위는 기존 센서보다 낮으므로, 저희 데이터시트를 참고하시기 바랍니다.

HBK는 모든 제품에 대해 충격 및 진동 테스트를 수행합니다. 집적 전자장치에 관해서는 타협이 없습니다: 충격 및 진동에 대한 저항성은 기존 센서와 동등하며 관련 IEC 표준에 따라 시험됩니다. 보호 정도도 마찬가지입니다. 인라인 앰프는 IP67 보호 등급을 획득했으며, 통합 증폭기가 장착된 힘 변환기도 마찬가지입니다. 이 수준의 보호를 유지하려면 적절한 케이블이 센서에 연결되어야 한다는 점을 유의하세요.

온도에 관해서는, 센서는 전자 부품의 특성에 의해 제한됩니다. 온도 범위는 60°C로 제한되며, 전통적인 모델의 85°C보다 낮습니다.