Informacje na temat czujników ultradźwiękowych (część 6) – Synchronizacja czujników ultradźwiękowych

Jeśli wejście synchronizacyjne pozostaje otwarte, czujnik ultradźwiękowy działa w trybie normalnym. Przez przyłożenie zdefiniowanego potencjału (L+/L-) czujnik można zablokować i włączyć ponownie, używając do tego celu zewnętrznego sygnału wzbudzającego. Gdy czujnik jest zablokowany, nie są emitowane żadne impulsy ultradźwiękowe. W tym stanie wyjścia (analogowe i przełączające) są zamrożone. Po włączeniu czujnika na co najmniej jeden cykl pomiarowy z wejściem synchronizacyjnym wyjścia są aktualizowane. Tę funkcję można wykorzystywać do synchronizacji zewnętrznej lub do pracy w trybie multipleksu.

W trybie synchronizacji zewnętrznej wejścia synchronizacyjne wszystkich czujników są powiązane i sterowane przez zewnętrzne źródło impulsów zegarowych (każdy czujnik ultradźwiękowy jest wyzwalany oddzielnie w trybie multipleksu).

Wymagany poziom sygnału, czas cyklu i maksymalną możliwą liczbę czujników można znaleźć w karcie danych technicznych odpowiedniego czujnika. W trybie synchronizacji wewnętrznej wejścia synchronizacyjne wszystkich czujników są powiązane i sterowane przez same czujniki. Nie jest wymagane zewnętrzne źródło impulsów zegarowych.

W trybie wspólnym czujniki ultradźwiękowe działają równolegle. Oznacza to, że wszystkie czujniki emitują w tym samym czasie serie impulsów i oczekują na sygnał odbity od obiektu znajdującego się w zasięgu wykrywania. W tym celu wejścia synchronizacyjne wszystkich czujników muszą być połączone. W zależności od typu/rodziny i konfiguracji czujnika, tryb synchronizacji uruchamia się automatycznie (synchronizacja wewnętrzna) lub wymaga zewnętrznego sygnału wyzwalającego (sygnalizacja zewnętrzna).

Zastosowania:

W celu monitorowania szerokiego obszaru kilka czujników montuje się w szyku ultradźwiękowym. W ograniczonej przestrzeni synchronizacja czujników może być przydatna, ponieważ jest wymagany mniejszy odstęp między czujnikami. Odstępów podanych w poniższej tabeli należy również przestrzegać przy montażu przeciwległym.

Zalety:

• Niższe koszty okablowania, połączenie aktywnych wejść dla każdego przełącznika zbliżeniowego
• Krótkie czasy reakcji, ponieważ każdy przełącznik zbliżeniowy jest cały czas aktywny

Wady:

• Nie można przyporządkować obiektu do określonego przełącznika zbliżeniowego.

Multipleksowanie czujników ultradźwiękowych umożliwia emisję serii impulsów ultradźwiękowych w rozłożonych w czasie interwałach. Zapobiega to przenikowi sygnału między czujnikami i nie ma potrzeby zachowywania minimalnej odległości między sąsiednimi czujnikami. Jednakże, z powodu sekwencyjnej aktywacji czujników, dla każdego czujnika dodanego do szyku multipleksu czas odpowiedzi/reakcji wydłuża się.

Istnieje różnica między wewnętrznym a zewnętrznym trybem multipleksu. Przy stosowaniu wewnętrznego trybu multipleksu wejścia synchronizacyjne wszystkich czujników muszą być połączone. W zależności od typu/rodziny i konfiguracji czujnika tryb multipleksu uruchamia się automatycznie lub czujnikowi należy przydzielić adres za pomocą narzędzia konfiguracyjnego. W zewnętrznym trybie multipleksu wymagany jest zewnętrzny sygnał wyzwalający i synchronizowana sekwencja musi być koordynowana przez kontroler zewnętrzny.

Zastosowania:

Czujniki stosowane w wyposażeniu i maszynach montowanych w bardzo ograniczonej przestrzeni, czujniki tego samego typu w bezpośrednim sąsiedztwie lub stosowane w celu zapobiegania przenikowi sygnału do różnych zadań pomiarowych. Nie trzeba przestrzegać minimalnych odstępów nawet wtedy, gdy czujniki są umieszczone naprzeciwko siebie.

Zalety:

• Niezawodne zapobieganie przenikowi sygnałów
• Można przyporządkować obiekt do czujnika ultradźwiękowego

Wady:

• Dodatkowy koszt generatora impulsów zegarowych w przypadku stosowania multipleksowania zewnętrznego
• Dłuższy czas odpowiedzi/reakcji niż w trybie synchronizacji, ponieważ czujniki działają sekwencyjnie