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Analogausgang#

Ziel des Kapitels

Ziel ist es, Distanz oder Magnitude über den Analogausgang auszugeben.

Voraussetzung

Das CMTK dient hier nur zur Parametrierung – zur Messung oder Prüfung eines Strom- oder Spannungswertes bzw. Schaltpegels musst du den Sensor an geeignete Auswerte‑ oder Steuerungstechnik (z. B. SPS, Messgerät) anschließen.

Funktionsweise#

Der Sensor kann die aktuelle Distanz oder Magnitude über den Analogausgang an Pin 2 als Spannungs- oder Stromsignal ausgeben. Die Parametertabellen weiter unten geben einen Überblick über die relevanten Einstellungen.

Parametertabelle
Parameter
Abschnitt
Parametername		 Index
Subindex		 Standard
Untergrenze Messbereich
Sensor Measurement Config
Measurement Range.Lower		 514
1		 300 mm
Obergrenze Messbereich
Sensor Measurement Config
Measurement Range.Upper		 514
2		 15000 mm
Pin 2 Modus
Pin Configuration and Assignment
Pin 2 Function.Pin Mode		 147
2		 Inaktiv
Analogausgang Signalquelle
Pin Configuration and Assignment
Pin 2 Analog Configuration.Signal Source		 149
1		 Target Distance
Analogausgang Typ
Pin Configuration and Assignment
Pin 2 Analog Configuration.Type		 149
3		 4..20 mA
Pinbelegung

IO-Link Port (M12, A-codiert, Buchse)

PIN Funktion
1 24 V
2 Digitalausgang / Analogausgang
3 0 V
4 IO-Link / Digitalausgang

Konfiguration#

1. Analogausgang aktivieren#

Stelle den Pin‑2‑Modus auf Analog Output. Die Pin-Konfiguration findest du unter Pin Configuration and Assignment. Ab Werk wird am Pin 2 die Distanz als Stromwert (4..20 mA) ausgegeben.

Analogausgang

2. Signalquelle konfigurieren#

Als Signalquelle kannst du entweder die Distanz (Target Distance) oder die Magnitude (Target Strength) wählen.

Info

Distanz: Skaliert anhand des eingestellten Messbereichs (siehe Schritt 4). Werkseinstellung: 300 mm bis 15000 mm → bei 4..20 mA entspricht 4 mA = 300 mm und 20 mA = 15000 mm.

Magnitude: Fester Bereich 0 dB bis 64 dB → bei 4..20 mA entspricht 4 mA = 0 dB und 20 mA = 64 dB.

Signalquelle

3. Typ konfigurieren#

Der Analogausgang unterstützt folgende Strom- und Spannungssignale:

  • 4..20 mA
  • 0..20 mA
  • 1..5 V
  • 0..10 V
  • 2..10 V

Analogausgang Typ

Hinweis

Strom- und Spannungsbereiche sind nominal. Fehler- und Statuszustände können Ober- oder Untergrenzen überschreiten.

Wert Bedeutung
11 V
22 mA		 Sensor im Fehlerzustand
10,5 V
20,5 mA		 Messwert oberhalb Messbereich
−0,5 V
−0,5 mA		 Messwert unterhalb Messbereich

4. Messbereich konfigurieren#

Der Messbereich definiert die Skalierung (untere / obere Grenze) für die Distanz. Die Konfiguration erfolgt unter Sensor Measurement Config.

Messbereich

Achtung

Der Messbereich definiert auch den sicheren Messbereich. Werte außerhalb des sicheren Messbereichs werden durch eine gelb blinkende LED angezeigt.

Umrechnung der Analogwerte#

Umrechnung

Strom#

Berechnung des ausgegebenen Stroms bzw. Rückrechnung zur Distanz:

\[ I_\text{out} = I_\text{min} + \frac{x - x_\text{min}}{x_\text{max} - x_\text{min}} \cdot (I_\text{max} - I_\text{min}) \]
\[ x = x_\text{min} + (x_\text{max} - x_\text{min}) \cdot \frac{I_\text{out} - I_\text{min}}{I_\text{max} - I_\text{min}} \]
  • \( I_\text{out} \): ausgegebener Strom
  • \( I_\text{min} \): unterer Stromgrenzwert (z. B. 4 mA)
  • \( I_\text{max} \): oberer Stromgrenzwert (z. B. 20 mA)
  • \( x \): Messwert (Distanz mm oder Magnitude dB)
  • \( x_\text{min} \): untere Messbereichsgrenze
  • \( x_\text{max} \): obere Messbereichsgrenze

Tipp

Für die Distanz ist der Messbereich einstellbar. In den Werkseinstellungen ist er auf 300 mm bis 15000 mm konfiguriert. Für die Magnitude ist der Bereich statisch auf 0 dB bis 64 dB festgelegt.

Beispiel: Für einen Messwert von 800 mm im Bereich 300–1300 mm ergibt sich:

\[ I_\text{out} = 4\,\text{mA} + \frac{800\,\text{mm} - 300\,\text{mm}}{1300\,\text{mm} - 300\,\text{mm}} \cdot (20\,\text{mA} - 4\,\text{mA}) = 4\,\text{mA} + 0{,}5 \cdot 16\,\text{mA} = 12\,\text{mA} \]
\[ x = 300\,\text{mm} + (1300\,\text{mm} - 300\,\text{mm}) \cdot \frac{12\,\text{mA} - 4\,\text{mA}}{20\,\text{mA} - 4\,\text{mA}} = 300\,\text{mm} + 1000\,\text{mm} \cdot 0,5 = 800\,\text{mm} \]

Spannung#

Spannung analog:

\[ U_\text{out} = U_\text{min} + \frac{x - x_\text{min}}{x_\text{max} - x_\text{min}} \cdot (U_\text{max} - U_\text{min}) \]
\[ x = x_\text{min} + (x_\text{max} - x_\text{min}) \cdot \frac{U_\text{out} - U_\text{min}}{U_\text{max} - U_\text{min}} \]
  • \( U_\text{out} \): ausgegebene Spannung
  • \( U_\text{min} \): unterer Spannungsgrenzwert (abhängig vom Typ)
  • \( U_\text{max} \): oberer Spannungsgrenzwert
  • \( x \): Messwert (Distanz mm oder Magnitude dB)
  • \( x_\text{min} \): untere Messbereichsgrenze
  • \( x_\text{max} \): obere Messbereichsgrenze