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

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

선형화

최대 21개의 보조 포인트를 입력할 수 있습니다. 또는 센서 특성 곡선의 다항식 보간 계수를 사용할 수도 있습니다. 두 알고리즘 모두 교정 인증서의 최적 활용을 위해 설계되었습니다.

힌트: HBK를 통해 센서 교정을 주문하시면 HBK가 교정 인증서의 매개변수를 입력합니다. 이 경우, 귀하의 센서는 플러그 앤드 미터 트랜스듀서로 반환됩니다!

가변 저역 통과 필터

자유롭게 조정 가능한 차단 주파수를 가진 디지털 6차 필터(베셀 또는 버터워스)

리밋 스위치 2개

리미트 스위치는 IO-Link "스마트 센서 프로파일"에 따라 설계되었습니다. 스위칭 레벨 외에도 필요 시 히스테리시스를 정의할 수 있습니다. 소위 "윈도우 모드"는 측정값이 정의된 힘 범위(예: 1kN에서 1.8kN 사이) 내에 있을 때 리미트 스위치를 작동시킬 수 있게 합니다. 모든 스위치는 부정될 수 있다.

두 개의 디지털 스위칭 출력

하나의 출력 스위치는 항상 사용 가능합니다. 결과는 디지털 스위칭 출력에서 매우 빠르게 제공됩니다 – 스위칭 지점을 초과한 후 최대 지연 시간이 불과 0.35ms에 불과합니다.

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

센서 상태 모니터링

센서는 정적 또는 동적 과부하, 사양을 초과하는 온도 등 물리적 한계가 초과될 경우 경고를 발생시킵니다.

관련 센서 특성은 센서 메모리에 저장됩니다:

• 최고 및 최저 작동 온도
• 최고 및 최저 공칭 온도
• 증폭기 모듈 온도 제한
• CPU 온도 제한
• 최대 및 최소 공칭 힘
• 최고 및 최저 작동력
• 최대 피크-투-피크-투-피크 힘

증폭기 모듈은 측정값을 정의된 한계값과 지속적으로 비교하며, 초과 시 경고를 발령하여 시정 조치를 취할 수 있도록 합니다. 40kS/s의 높은 샘플링 속도는 짧은 과부하 피크조차도 감지하여 경고를 발생시킵니다.

• 통계 함수(최소/최대 메모리, 평균값)

모든 통계 함수는 40kS/s의 샘플링 속도로 평가됩니다. 이는 빠른 강제 신호의 경우에도 정확한 최소/최대 값을 보장합니다.

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

중요한 특징은 센서 내부에 통합된 온도 측정 기능입니다. 추가 온도 센서 없이도 공정 온도를 제공합니다. 인라인 증폭기를 사용하는 센서에는 이 기능을 사용할 수 없습니다.

IO-Link를 지원하는 HBK 힘 변환기는 내부 샘플링 속도 40kHz로 작동하며, IO-Link 생태계에서 가장 빠른 데이터 전송 속도를 제공하는 COM3 표준을 지원합니다. 당사 센서의 사이클링 시간은 1ms 미만입니다. 설정의 사이클링 시간은 IO-Link 마스터와 그 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 작동하도록 보장합니다.

두 가지 측면이 중요합니다:

1. 증폭기 모듈의 신호 전파 시간은 350µs를 초과하지 않습니다. 이는 증폭기 입력부의 물리적 이벤트가 출력부에서 이용 가능해지기까지 최대 0.35ms가 소요됨을 의미합니다. IO-Link 인터페이스는 IO-Link 마스터가 사이클 시간을 결정한다는 원리로 작동합니다. 최대 전파 지연은 증폭기 모듈의 내부 지연(0.35ms)과 IO-Link 마스터가 파라미터 설정 및 기술적 특성을 통해 지정하는 사이클 시간의 합계입니다. 필터는 신호 전파 시간을 증가시킨다는 점에 유의하십시오. 디지털 스위칭 출력으로의 출력은 IO-Link 마스터에 의존하지 않습니다. 이 경우 신호 전파 지연은 0.35ms입니다. 이 센서들은 빠른 전환을 지원합니다.
2. 측정 체인의 대역폭은 기계적 관점에서 센서의 강성과 기계적 설치(예: 하중 도입부의 강성 및 적용된 구성 요소의 무게)에 따라 달라집니다. 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 있습니다. 일반적으로 대역폭은 초당 전송되는 측정값 수의 약 10분의 1입니다. IO-Link 마스터의 사이클링 시간도 1ms라면, 결과적으로 대역폭은 100Hz가 됩니다. 단, 기계적 설치가 해당 주파수에서의 측정을 지원한다는 가정 하에 가능합니다.

내부 대역폭은 40kHz임을 유의하십시오. 피크 감지 기능은 훨씬 더 빠른 속도를 측정할 수 있습니다.

IO-Link는 모든 필드버스 시스템과 호환되는 탁월하고 비용 효율적인 인터페이스입니다. 시간을 절약하는 통합 프로세스를 가능하게 하며, 낮은 케이블링 비용과 함께 사용할 수 있습니다. 이 인터페이스의 또 다른 주요 장점은 IO-Link 장치를 현장 버스 환경에 쉽고 빠르게 통합할 수 있다는 점입니다.

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

센서와 IO-Link 마스터 간의 연결에는 차폐되지 않은 M12 표준 센서 케이블을 사용합니다. 이 단일 케이블은 데이터 전송과 전압 공급을 동시에 처리하며 매우 유연합니다. 따라서 극미한 힘을 감지하는 센서를 사용할 때에도 측정 지점의 기계적 특성에 영향을 미치지 않습니다.

위에서 언급한 바와 같이, IO-Link 연결 케이블은 차폐가 없으며 센서와 IO-Link 마스터의 하우징 모두 전기적으로 절연되어 있습니다. 센서 하우징과 IO-Link 마스터 하우징 사이에 전위가 다를 경우, 측정에 영향을 미칠 수 있는 차폐를 통해 전류가 흐르지 않습니다.

네. 차세대 힘 측정 도구에 대해서도 HBK는 기존 제품과 동일한 교정 서비스를 제공하여 측정값의 추적 가능성을 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 표준에 대한 추적성 요구사항을 모두 충족함을 의미하며, 이는 ISO 9001과 같은 품질 표준의 핵심 요구사항입니다. 디지털 센서의 교정 과정은 기존 로드셀과 동일합니다: 동일한 교정 장비와 표준이 사용됩니다. 결과적으로 고객은 HBK의 디지털 센서 교정 장비의 높은 정확도로 혜택을 받습니다.

교정 절차는 다음과 같습니다:

a. 첫 번째 단계는 센서에 저장된 선형화(지원점 또는 3차 다항식의 계수)를 위한 모든 데이터를 읽어내는 것입니다. 이 데이터는 안전하게 외부 저장소에 보관됩니다.
b. 이후 모든 선형화 데이터가 삭제됩니다. 센서는 이제 선형성 오차 보정 없이 작동합니다.
c. 센서에 서로 다른 부하 단계가 적용되며, 그 결과는 센서 메모리에 저장됩니다. 센서가 이제 선형성 보정 기능으로 작동합니다.

결과적으로, 선형화 오차에 대한 능동 보상이 적용된 플러그 앤 플레이 센서를 제공받게 됩니다. 측정 불확도 계산은 전체 시스템에 대해 유효합니다.

작업 표준 교정 서비스도 이용 가능합니다.

비용 절감, 간편하고 빠른 설정, 현장 수준까지의 원활한 소통 – 이점들은 상당합니다.

대부분의 경우, 비용 절감은 IO-Link 기술을 탑재한 센서를 선택하는 가장 강력한 근거입니다. IO-Link 기술의 가장 중요한 이점은 다음과 같습니다:

1. 캐비닛 내부에 공간이 필요하지 않습니다.
2. 케이블링 비용 절감.
3. 통합 과정에서의 시간 절감.
4. 매개변수 설정 없이 플러그 앤 플레이: 장치를 IO-Link 마스터에 연결하면 즉시 정확한 측정값을 뉴턴 단위로 확인할 수 있습니다.
5. 제어 레벨에서 현장 레벨로의 통신이 가능합니다.

향상된 정확도는 점점 더 까다로워지는 제품 품질 요구 사항을 충족하는 데 도움이 됩니다. 또한 HBK의 IO-Link 힘 센서는 HBK의 기존 유명 제품들보다도 더욱 신뢰할 수 있습니다.

HBK의 스마트 힘 변환기는 정확도를 향상시킵니다.

센서의 선형화 알고리즘은 디지털 센서의 정확도를 향상시킵니다. 특히 보정이 요청된 경우 더욱 그렇습니다. 통합 증폭기 모듈이 장착된 센서(U10M, U10F, C10, U2B, C2)는 디지털 온도 보정 기능도 갖추고 있습니다. 온도가 제로점에 미치는 영향 – 힘 측정 불확실성에 기여하는 가장 중요한 요소 중 하나 – 은 수동형 버전에 비해 절반 수준으로 감소됩니다. 아날로그 신호를 전송하는 케이블이 없으므로 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 견고성은 통합 증폭기와 함께 변함없이 유지됩니다. 온도 범위는 기존 센서보다 낮습니다 – 당사 데이터시트를 참조하십시오.

HBK는 모든 제품에 대해 충격 및 진동 시험을 수행합니다. 통합 전자 장치의 경우 어떠한 타협도 없습니다: 충격 및 진동 저항성은 기존 센서와 동등하며 관련 IEC 표준에 따라 테스트됩니다. 보호 수준도 마찬가지입니다. 인라인 증폭기는 보호 등급 IP67을 달성하며, 통합 증폭기가 장착된 힘 변환기도 마찬가지입니다. 이 수준의 보호 기능을 유지하려면 센서에 적합한 케이블을 반드시 연결해야 합니다.

온도에 관해, 센서는 전자 부품의 특성으로 인해 제한을 받습니다. 온도 범위는 기존 버전의 85°C에 비해 60°C로 제한됩니다.