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Einführung#

Willkommen zum Schnellstart mit dem Balluff Radar Sensor BRS0002.

Dieser Schnellstart führt dich Schritt für Schritt durch die Inbetriebnahme des Sensors mit dem Balluff Condition Monitoring Toolkit (CMTK) und zeigt dir, wie du die wichtigsten Parameter anpasst. Der Fokus liegt bewusst auf dem praktischen Ablauf – vertiefende Hintergrundinformationen findest du im Handbuch.

Sicherheit

Bitte vor Montage, Anschluss und Konfiguration unbedingt die Sicherheitshinweise lesen.

Die Schnellstartanleitung ersetzt nicht das Handbuch und die IO-Link Konfigurationsanleitung. Diese bleiben weiterhin verbindlich. Weiterführende Informationen findest du dort.

Exkurs – Wie funktioniert ein Radarsensor?

Radarsensoren erfassen Entfernung, indem sie elektromagnetische Wellen aussenden und deren Echos auswerten. Der BRS0002 arbeitet mit dem FMCW‑Verfahren (Frequency Modulated Continuous Wave).

Beim FMCW-Verfahren ändert der Sensor seine Sendefrequenz kontinuierlich in auf- und absteigenden Rampen ("Chirps"). Trifft das Signal auf ein Objekt, kommt das Echo zeitverzögert zurück. Aus allen reflektierten Echos entsteht ein Spektrum. Die Spitzen (Peaks) in diesem Spektrum lassen sich in eine Entfernung umrechnen.

Beispiel für ein berechnetes Spektrum

Beispiel

Die Magnitude eines Peaks beschreibt die Stärke des empfangenen Echos. Sie wird beeinflusst durch Materialeigenschaften (leitfähig / dielektrisch), Größe und Ausrichtung der Fläche, Oberflächenstruktur (glatt vs. rau), Abstand (Dämpfung Hin- und Rückweg), Winkel sowie Abschattungen oder Mehrwege. Magnitude ist relativ – Vergleiche unter gleichen Bedingungen sind aussagekräftiger als Einzelwerte.

Materialien: Metalle reflektieren stark. Trockene nichtleitende Materialien (z. B. einige Kunststoffe, Holz) lassen einen Teil der Energie passieren; dahinterliegende Objekte können sichtbar sein, sofern deren Echo nicht überdeckt wird. Feuchte oder wasserhaltige Stoffe dämpfen stärker und reduzieren die Sichtbarkeit dahinterliegender Ziele. „Durchdringen“ bedeutet: Ein gedämpfter Anteil gelangt hindurch – kein vollständiges „Durchsehen“. Weitere Informationen zu den Reflexionseigenschaften findest du im Handbuch.

Geometrie: Frontal ausgerichtete, flache Flächen liefern starke Peaks. Schräge oder stark gewölbte Oberflächen lenken Energie weg, das Echo wird schwächer. Runde oder zylindrische Formen streuen; Kanten oder Ecken können punktuell verstärken.

Jeder Peak ist das Zusammenspiel aus Material, Form, Winkel und Abstand. Änderungen über die Zeit oder Unterschiede zwischen definierten Zuständen liefern den größten Informationsgewinn.

Voraussetzungen#

  • Hardware: Balluff Radar Sensor BRS0002
  • Kabel: Passendes Anschlusskabel M12 (4-polig für Analog- und Digitalausgang)
  • IO-Link Master: In diesem Schnellstart wird mit dem CMTK gearbeitet. Es können jedoch auch andere IO-Link Master verwendet werden.

Werkseinstellungen und Reihenfolge

In diesem Quick Start Guide wird davon ausgegangen, dass sich der Sensor in den Werksteinstellungen befindet und Abschnitte in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt werden. Um den Sensor zu Beginn auf Werkseinstellungen zurückzusetzen, folge den Schritten in der Inbetriebnahme.

Hinweis zum Analog-/Digitalausgang

Der Schnellstart demonstriert die Konfiguration der Ausgänge. Das CMTK selbst dient hier nur zur Parametrierung – zur tatsächlichen Messung oder Prüfung eines Strom- oder Spannungswertes (Analog) bzw. Schaltpegels (Digital) musst du den Sensor anschließend an die entsprechende Auswerte- oder Steuerungstechnik (z. B. SPS, Messgerät) anschließen.

Du kannst den Sensor auch mit anderen IO-Link Mastern betreiben. Konfiguriere ihn dort direkt über ISDU-Indizes oder lade die IODD. Relevante Indizes sind in den Parametertabellen jedes Abschnitts aufgeführt. Lies das Handbuch deines Masters für die spezifischen Schritte. Funktionen wie Visualisierung oder die Radar Sensor Blob UI stehen eventuell nicht zur Verfügung; das Messprinzip und die Parameter bleiben jedoch identisch.

Glossar#

Glossar
Begriff Kurzbeschreibung
CMTK Balluff Condition Monitoring Toolkit; IO-Link Master mit Weboberfläche und Apps.
IO-Link Master Schnittstelle zwischen Sensor und Steuerung; ermöglicht Parameter- und Prozessdatenzugriff.
IODD Gerätebeschreibung (Parameter- & Prozessdatenstruktur).
ISDU (Index) Adressierter Parameter im IO-Link-Gerät.
Blob UI Visualisierungs-App im CMTK zur Anzeige von Roh- und Prozessdaten.
Magnitude (Reflexionsstärke) Relative Stärke des reflektierten Echos (dB).
Prozessdaten Zyklisch übertragene aktuelle Mess- und Statuswerte.
Suchfenster Distanzbereich, in dem nach einem Ziel gesucht wird.
Zielsuchmodus Strategie zur Auswahl des Ziel-Peaks (z. B. stärkstes oder nächstgelegenes Ziel).
Schaltkanal Logischer Kanal, der anhand Distanz oder Magnitude schaltet.
Radar-Reflex-Gate-Modus Variante zur Objekterkennung im Nahbereich über Änderung der Magnitude an einer Referenzdistanz.
Teach / Einlernen Automatisches Setzen von Schaltpunkten anhand aktueller Messwerte.
Blindzone Bereich in unmittelbarer Sensor-Nähe, in dem Messungen unzuverlässig sind (ungenauer Messwert / erhöhte Fehlerwahrscheinlichkeit).
Peak Spitze im Frequenz-/Entfernungsspektrum, die einem reflektierenden Ziel entspricht.