V08 Grundlagen der Sensortechnik

Question 1

Einsatzgebiete für Sensoren in der Automatisierungstechnik

Answer 1

• “Anwesenheitskontrolle” von Produkten
• Identifikation von Produkten
• Position und Orientierung
• Formeigenschaften
• Oberflächenmerkmale
• Stoffeigenschaften

Question 2

Lichtsensoren - Funktionsprinzip

Answer 2

• Photoelektrischer Effekt

- Ausnutzen des proportionalen Zusammenhangs zwischen Photostrom und Beleuchtungsstärke

Question 3

Lichtschranken - Funktionsprinzip

Answer 3

Reflexions- und Schrankenprinzip: Licht wird ausgesendet und kommt an einem Empfänger an. Wird der Lichtstrahl unterbrochen wird die Unterbrechung detektiert

Question 4

Kapazitive Sensoren - Funktionsprinzip

Answer 4

• Ständige Spannungswechsel an den Elektroden (Erregungsspannung)
• Variation des Stroms und Messung der Spannung

Question 5

Ultraschallsensoren - Funktionsprinzip

Answer 5

• Laufzeit des Ultraschalls als Maß für die Entfernung

- Schallgeschwindigkeit in der Luft

Question 6

Laufzeitbasierte Sensoren

Answer 6

• Messung der Laufzeit eines Lichtimpulses

- Messung der Phasenverschiebung eines modulierten Lichtsignals

Question 7

Lasertriangulationssensor

Answer 7

• Berechnung der Distanz von Laser zu Messobjekt
• Laser wird auch Messobjekt geworfen, der diffus reflektierte Anteil des Lichtpunkts fällt auf den Detektor und wird zur Bestimmung des Abstandes verwendet

Question 8

Lichtschnittsensor

Answer 8

• Prinzip der Lasertriangulation

- Aufweitung von 1D nach 2D durch Verwendung von Linienprojektor und Matrix-Sensor

Question 9

Objektive

Answer 9

Blendenanzahl - beschreibt die Lichtstärke des Objekts definiert durch die Lichtmenge, die das Objekt passieren kann

Schärfentiefe - ein Maß für den Bereich, in dem die Abbildung von Gegenständen in Richtung optischer Achse als scharf angesehen wird

Question 10

Beleuchtungsarten

Answer 10

Hellfeldbeleuchtung - am häufigsten Verwendet; reflektiertes Licht befindet sich vollständig im Sichtfeld der Kamera

Dunkelfeldbeleuchtung - Hervorhebung von Oberflächendefekten, Kratzern und Gravuren; reflektiertes Licht zielt hauptsächlich auf Positionen außerhalb des Kamerasichtfeldes

Dunkelfeld-Durchlichtbeleuchtung - Oberflächendetails werden als helle Artefakte dargestellt

Koaxialbeleuchtung - für reflektierende Objekte mit ebener Oberfläche

Question 11

Bilddiskretisierung

Answer 11

Abtasttheorem

Question 12

Bildrestauration

Answer 12

Verbesserung von Bildsignalen im Sinne quantitativ definierter Kriterien

Question 13

Bildverbesserung

Answer 13

Bildsignale so aufbereiten, dass die für eine gestellte Aufgabe relevante Information besser visuell bzw. maschinell extrahiert werden kann