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智能传感器 IO-Link 接口

IO-Link 采用集成信号处理、实时诊断和即插即用的智能传感器增强生产和测试过程。它们为工业4.0做好准备，可提供性能、灵活性和更强的控制能力。

与专家交流

Connecting digital sensors and actuators in the field-level to control level systems - main visual

用于数字传感器通信的 IO-Link

简单，洞察，高效

IO-Link是智能互联制造的关键技术。

通过智能的双向通信，它可以提供完全的数据透明性、传感器远程配置和持续的状态监控。

结果是：显著提高生产效率，大幅减少人工干预。IO-Link 通过使用单一标准三线电缆同时用于供电和数据处理，从而降低了复杂性和成本。

开放、灵活、可扩展，可无缝集成到任何工业环境中，为面向未来的自动化树立了标准。

集成的数据处理和运行状况监控可降低成本、提高安全性并缩短过程控制和停机时间。

IO-Link 可实现远程诊断、加快故障排除并减少机器停机时间。

IO-Link 凭借其基于 IEC、独立于现场总线的标准，通过信号统一和易于 PLC 集成简化了系统设计。

IO-Link - 智能自动化核心

想要提升性能、降低成本并简化自动化设置吗？

阅读白皮书和网络研讨会重播，了解IO-Link的业务和技术优势。
从放大器选择到称重传感器集成，洞察优化设置的关键。

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通过 IO-Link 智能传感器获得更高收益
IO-Link 集成技术的优势
选择合适的IO-Link放大器

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降低成本、提高效率并实现业务目标

投资IO-Link技术不仅仅是与时俱进，更是迈向制造流程现代化的战略飞跃。但什么是 IO-Link？智能传感器如何工作？它们又是如何实现即时成本节约并帮助公司获取竞争优势？

了解 IO-Link 和我们的 IO-Link 传感器产品组合如何改变您的制造环境 — — 高效、可靠、面向未来。

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IO-Link solutions II white-paper - mockup

利用基于应变的IO-Link接口智能传感器提高效率

通过 HBK 专家提供的白皮书，了解我们带有 IO-Link 接口基于应变智能传感器的全部潜力。

立即下载，获取提高运营效率和精确度的宝贵见解！

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为什么选择集成放大器的IO-Link传感器？

集成 IO-Link 放大器提供传统方法不可多得的简单性、准确性和成本效益。

通过将传感、信号处理与通信集成于一体，这些传感器消除了独立配置中复杂的手动设置以及由人为操作带来的潜在风险。

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Smart sensors product overview - force-load-torque - IO-Link - 01 communication webinar

网络研讨会录播：为什么数字传感器是未来 — 力、扭矩和负载

了解IO-Link和数字传感器如何提升性能、缩短停机时间并简化集成。不要错过塑造未来的自动化技术。

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观看网络研讨会 play_arrow

适用于力、扭矩和负载应用的智能IO-Link传感器

使用 HBK IO-Link 传感器增强您的自动化过程。精确、互联、工业4.0就绪 - 实现更好控制、更快集成并减少停机时间

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智能力测量
扭矩测量
称重测量

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智能力传感器 – 控制每个牛顿

对于压装、铆接或力控制过程，HBK IO-Link 力传感器提供快速、可靠的测量，40kHz 采样率，具有峰值检测和内置极限警报功能。

在一个紧凑的解决方案中获得更高性能、流程洞察力和集成灵活性。

IO-Link力传感器

Overview of smart force sensors with IO-Link

智能扭矩传感器 – 运动精度

HBK 的 IO-Link 扭矩传感器可实现扭矩、速度、角度和温度的动态、实时测量，是测试台、驱动系统和自动化装配的理想选择。

通过集成的功率计算和主动极限监测，它们可确保稳定性和精度，即使在高转速下也是如此。

IO-Link扭矩传感器

针对称重和灌装过程进行了优化

HBK IO-Link 称重传感器专为高精度称重、定量和检重而设计，提供高级滤波、嵌入式校准和智能算法。

它们通过更快的调试和简化的诊断保证了一致、准确的结果。

IO-Link 称重传感器

构建连接 - IO-Link 的可扩展架构

从传感器到系统，HBK IO-Link 智能传感器提供快速、即插即用的集成 — 实现实时数据、简化调试和自动化过程的无缝扩展。

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智能传感器 - 一体化智能
系统架构与集成

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HBK IO-Link 智能传感器 - 一体化智能

HBK IO-Link 智能传感器超越了测量技术。它们结合了传感组件、放大器、信号处理、

IO-Link 通信，以及内置于一个强大组件中的应用程序 — 可随时直接从信号源提供实时见解。

Strain-Gauge based Sensors with IO-Link Interface – Concept Overview

系统架构与IO-Link集成 - 易于安装。易于扩展。

HBK IO-Link 传感器可从现场无缝连接到您的 IT 系统。我们的即插即用架构 — 从传感器到IO-Link 主机,再通过工业以太网或IIoT协议实现 — 简化了集成并加快部署。

无论您是升级现有生产线还是新建生产线，IO-Link 都能让您的自动化系统更智能、更快速、面向未来。

Strain-Gauge based Sensors with IO-Link Interface – IO-Link Overview

关于 IO-Link 智能传感器的专家见解

探索由专家主导的系列文章，了解IO-Link力、扭矩和负载传感器如何简化集成、提高效率和增强系统控制。

FAQ | 关于HBK IO-Link传感器问题的解答

新的集成放大器模块提供多种功能，可显著提高您的力测量质量：

线性化函数
两个限值开关
可自由调节的低通滤波器(贝塞尔和巴特沃斯)
单个固定数字输出(DO);在标准输入/输出(SIO)模式下可选附加数字输出
传感器健康监测：在出现关键运行状态时发出警告。(静态和动态过载，温度超出规定)
统计功能(最小/最大记忆、平均值、测量点数等)

线性化函数

您可以使用插值点或三次线性化函数进行线性化。编程的方式使得标准化校准证书(ISO 376,DKDR3-3)的结果可以非常容易地输入。当然，您也可以使用自己的参考测量值执行线性化。为此，可与参考点一起工作。

可自由调节的低通滤波器(贝塞尔和巴特沃斯)

只需在软件中键入截止频率作为数值，即可轻松输入滤波器的截止频率。这些是六阶数字滤波器。

两个限值开关

限值开关根据IO-Link智能传感器配置文件的规格进行编程。除阈值外，如果您的流程需要，还可以定义滞后。所谓的“窗口模式”也可用。此时，当测量值在您定义的范围内时，例如，在1kN和1.8kN之间，限值开关被激活。

两个开关都可以置空。

一个固定数字开关量输出，一个可切换开关量输出

单个IO-Link数字输出始终可用，以便在数字开关量输出处快速获得结果。超过阈值后，输出在最大0.35毫秒时切换为高电平，如果阈值不足，则切换为低电平。您可以停用 IO-Link 通信传输，变为可用的线路作为第二个数字输出(SIO 模式)。然后，力传感器变成具有两个开关点的力开关。

传感器健康监测：在出现关键运行状态(静态和动态过载、温度超出规格)时发出警报

在生产过程中，所有必需的传感器特性都存储在放大器中：

最高工作温度/最低工作温度
限温电子器件
处理器极限温度
最高额定力/最低额定力
最大工作力/最小工作力
最高额定温度/最低额定温度
最大峰值–峰值(振幅)

电子装置不断将力和温度值与极限值进行比较，并报告任何超限情况，以便采取适当的行动。

统计功能(最小/最大内存、平均值、测量点数)

所有统计功能均以40 kS/s的测量速率确定。这对于最小值/最大值特别有用。

我们的IO-Link传感器工作在高测量速率，并支持快速IO-Link COM3标准。

HBK 利用 COM3 的传输速率，因此是 IO-Link 具有极高地数据速率。在内部，放大器模块以 40 kS/s 的速度工作，因此即使是高动态信号也能正确存储在峰值存储器中。

这个问题有两方面。

首先，HBK电子器件中的信号运行时间最长为350微秒。这意味着放大器输入端的物理事件(信号变化)在放大器模块输出端可用需要0.35毫秒。

要确定最大信号传播时间，主站指定的周期时间是一个重要的参数。如果我们假设主站工作周期为2毫秒，则最大延迟时间为2.35毫秒，直到信号可在IO-Link主站中处理。

数字开关输出端的输出仅由放大器模块的延迟决定：此处，运行时间为0.35毫秒。请注意，滤波延长了信号运行时间。

其次，测量链的带宽取决于传感器的刚度、安装条件(耦合质量、力输入的刚度)和测量值/时间单位的数量。放大器模块能够实现小于1毫秒的循环时间。这意味着可以传输1kS/s。经验法则说，测量的带宽大约相当于测量速率的1/10，因此100Hz的带宽是可行的。循环时间由IO-Link主站指定。

对于最大值和最小值内存具有决定性意义的带宽要高得多。该模块的内部采样率为40kHz。这相当于4kHz的内部带宽。

IO-Link接口可以集成到所有常见的现场总线架构中，调试非常容易！

IO-Link 主站作为各个 IO-Link 传感器以点对点连接方式连接到的节点。IO-Link主站作为网关模块集成到自动化级别。IO-Link主站适用于所有现场总线和工业以太网协议。这意味着HBK力传感器、测力传感器和扭矩传感器，以及许多其他传感器或执行器，现在也能通过IO-Link接口轻松高效地连接到客户的控制系统架构中。

IO-Link 使用廉价的非屏蔽电缆，确保可靠且无干扰的数据传输(24 V)和供电。这种非常柔性的电缆对测量没有机械影响，即使涉及很小的负载。由于没有屏蔽，HBK IO-Link 传感器和 IO-Link 主站的外壳相互电隔离。

是的，新一代数字IO-Link力和扭矩传感器在经过认证的HBK实验室中可以获得与模拟传感器相同的服务。因此，ISO 9001要求的测量设备的可追溯性得到了保证。

HBK拥有符合ISO 17025认证的校准实验室。HBK的校准符合相关质量标准的要求，包括ISO 9001。数字传感器在用于模拟传感器的相同设备上进行校准。这意味着选择IO-Link作为接口的客户可以从HBK力和扭矩校准机的超高精度中受益。

校准程序略有不同。

在初始阶段，读取并保存传感器存储的线性化数据。这适用于补偿函数的存储系数以及可能已输入的任何插值点。

之后，将删除所有线性化系数或插值点，并关闭线性化功能。放大器实现线性功能。

最后，传感器通过力或扭矩系列，线性化系数被确定并输入传感器。

校准按照标准、客户要求进行，力按照ISO 376或DKDR3-3,扭矩按照DIN 51309和VDI/VDE 2646进行。也可获得工厂校准证书。

传感器以线性化测量链的形式提供。校准证书规定了整个系统的测量不确定度。根据存储的系数计算原始特性曲线，以便您了解传感器的全部历史。

节省成本，设置简单，通信直达现场。提高运行可靠性 - IO-Link 的优势不言而喻！

成本优势是最大的好处之一。IO-Link技术通过消除控制柜中对放大器的需求，从而节约了成本。此外，由于采用了标准的IO-Link电缆，布线费用也大大降低。此外，还省去了将常规测量链参数设置这一耗时的过程。使用IO-Link传感器，测量值以适当的物理单位(N、kg、Nm等)直接输出，无需耗时的参数设置。

提高操作可靠性可带来额外的IO-Link优势：数字信号传输的灵敏度低于以前的模拟技术，传感器可连续监测施加的负载和温度，在发生任何损坏之前发出警告。

当然，能够从控制层到接口再到过程-传感器-进行通信是非常有帮助的。

HBK IO-Link 传感器具有 IO-Link 接口，可实现极高的工业使用精度。

由于传感器具有集成的线性化功能，因此可以减小特性曲线误差，从而减小误差。例如，使用IO-Link力传感器，可以校正张力/压缩特性值差，从而获得更高的精度。

IO-Link放大器模块具有低信噪比，数字信号传输可防止电缆影响。总而言之，这些智能工业传感器在标准工业应用中获得了精度。

不，利用IO-Link接口，HBK能够将智能过程算法集成到力、负载和扭矩传感器等机械量测量传感器中。这使得客户能够进行标准化调试，确保轻松高效。

IO-Link技术起源于开关传感器领域，在过去几年中，它已成为数字传感器的行业标准。近年来，测量传感器和控制元件(如执行器)也越来越多地配备IO-Link技术。基于高性能微电子技术，现在可以直接将HBK的特定领域算法集成到传感器电子技术中：

滤波器(贝塞尔、巴特沃斯、多级滤波级联)
线性化函数(表，多项式)
补偿算法
传感器健康监测(跟踪传感器上的机械影响)
过程算法(滤波器、检重秤、最小/最大、限位开关、扭矩传感器功率计算等)

这使得传感器能够在广泛的测量数据预处理和过程控制能力下工作。IO-Link接口现在作为一个通信接口，通过具有成本效益且普遍适用的接口技术传输这些预先计算的结果、信息的附加价值(报警、事件)和测量值数据。IO-Link是力、重量和扭矩等物理和机械量领域智能传感器的完美通信接口。

新的放大器模块提供众多特性和功能，可显著提高称重应用的效率和性能：

两点缩放或过程调整(校准过程/示教)
两个限值开关
最多可以级联 5 个滤波器：FIR、IIR 和梳状滤波器以及移动平均线
集成的灌装和检重算法
一个固定数字开关量输出，一个可选开关量输出
传感器健康监测：在出现关键运行状态(静态和动态过载、温度超出规格)时发出警报
统计功能(最大值、最小值、峰值到峰值)

两点缩放和校准助手

您可以通过手动输入存储两点缩放。还有一个校准/示教助手可用于使用参考砝码进行校准。

用于称重应用的滤波器

在一个过滤器级联中最多可以使用五个滤波器。在初始阶段，可以设置FIR和IIR滤波器，以获得瞬态响应和稳定的测量信号。为了滤除不需要的周期性干扰频率，还可以添加多达四级的梳状滤波器和/或移动平均滤波器。

两个限值开关

限值开关根据IO-Link智能传感器配置文件的规格进行编程。除阈值外，如果您的流程需要，还可以定义滞后。所谓的"窗口模式"也可用。此时，当测量值在您定义的范围内时，例如1kg 至1.8kg 之间，限位开关被激活。

两个开关都可以置空。

特定于应用的过程算法

HBK IO-Link 称重传感器提供集成的校验称重和灌装算法。

灌装算法允许对简单和复杂的灌装过程进行过程控制。该算法优化和控制了粗流和细流时序以及细流锁定时间和剩余流时间。通过这种算法，IO-Link称重传感器起到分散过程控制器的作用，实现了高效和高度优化的灌装应用。

检重算法允许对所有常见的工业检重应用进行优化和快速测量。可设置预触发和后触发，并通过IO-Link与外部传感器通信。与优化的滤波器设置相匹配，可实现快速、高精度的测量。

一个固定数字开关量输出，一个可配置开关量输出

单个数字输出始终可用，因此可在数字开关输出处快速获得结果。

您可以停用 IO-Link 通信的传输并激活 SIO 模式。已空闲的线路现在用作第二个数字输出。分布式输入/输出系统 (DIO) 都可用于集成灌装和检重算法以及限位开关的过程控制。

传感器健康监测：在出现关键运行状态(静态和动态过载、温度超出规格)时发出警报

在生产过程中，所有必需的传感器特性都存储在放大器模块中：

最高工作温度/最低工作温度
限温电子器件
处理器极限温度
最高额定负载/最低额定负载
最大工作负荷/最小工作负荷
最高额定温度/最低额定温度
最大峰峰值(幅度)

电子设备不断比较负载值和极限值，并报告任何超限，以便采取适当的行动。

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