Industriella sensorsystem med mångsidiga VCSEL-laserlösningar

Industriella sensorer använder VCSEL-teknologi i olika tillämpningar i anspråksfulla omgivningar och under extrema villkor. Fördelarna är den höga effekten och kostnadseffektiviteten.

Modern VCSEL-teknologi för industriella sensorsystem i anspråksfulla omgivningar

VCSEL-arrays används i olika produktions-, tillverknings- och automatiseringsomgivningar, bl.a. i intelligenta sensorer som trycksensorer, temperatursensorer och Industri 4.0-lösningar. De är effektiva lösningar som är enkla att installera i hermetiskt förseglade TO-hus och lämpliga även för tuffa omgivningar. På marknaden för industrisensorer driver VCSEL även utvecklingen av andra typer av sensorer och 3D-sensorer framåt. Detta omfattar nivågivare, gassensorer, bildsensorer, flödessensorer, positionssensorer, distanssensorer, fuktsensorer och automatiseringssensorer. Även många andra sensorer som används i högteknologiska tillämpningar som 3D-bildgivning, industrirobotkomponenter, övervakning eller preventivt underhåll, drar nytta av VCSEL-sensorteknik.

Varför används VCSEL-laser för industrisensorsystem?

VCSEL-laser är tillförlitliga och effektiva ljuskällor för sensortillämpningar inom industrin. Single-Mode-VCSEL i TO-hus är perfekta för anspråksfulla industriella omgivningar. De är mångsidiga, kostnadseffektiva och kan enkelt integreras i tillverkningsprocessen.

Gjorda för anspråksfulla och tuffa villkor

VCSEL kan fås i hermetiskt täta TO-hus. De är ytterst motståndskraftiga mot skador, till och med i anspråksfulla industriella produktionsomgivningar.

Exakt styrning

VCSEL i TO-hus kan även fås med integrerad TEC och termistor för exakt styrning av lasertemperaturen.

Tillgänglig i olika våglängder

För en mängd tillämpningskrav finns mångsidiga industriella sensorlösningar med våglängder på mellan 760 nm och 940 nm.

Låg effekt

Single-Mode-VCSEL-plattformen är konstruerad för extremt låg strömförbrukning och en hög uteffekt.

Tillsammans med TRUMPF har vi utvecklat en ny robust optisk 3D-sensor för hastighets- och avståndsmätning. Tack vare VCSEL-metoden kan våra kunder nu lösa mätuppgifter som det inte fanns någon lämplig sensorteknik till. Det är även så spännande eftersom den beröringsfria proceduren även kan anpassas mycket enkelt med mjukvaran till behoven.

Heiko Krebs

Senior Vice President Product Management, SICK AG

Kontakta oss!

Våra TRUMPF-experter för industriella sensorsystem hjälper dig gärna. Vi ser fram emot att diskutera dina specifika krav.

Be om rådgivning

Var används VCSEL-teknik för industriella sensorlösningar?

Industrisensorsystem har ett stort antal tillämpningsfält för beröringsfri lasermätteknik som t.ex. syremätning, industriell kodning, atomur, hastighets-, djup- och avståndsmätning samt approximationsmätning i olika -maskintyper.

Syremätning och gassensorsystem

Optiska sensorer kan med hjälp av VCSEL-teknologi mäta partiklar i omgivningen. Single-mode-VCSEL är perfekt lämplig för TDLAS-tillämpningar (Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy). Den smala linjebredden och exakta regleringen med TEC gör Single-Mode-VCSEL till ett bra val för TDLAS-system. Användningsområdena omfattar t.ex. övervakning, styrning och tryckmätning i olika industriella omgivningar som kemi- och läkemedelsindustrin.

FTIR-spektrometer

FTIR, eller fouriertransform-infraröd spektroskopi erbjuder snabb infraröd mätning med hög signalkvalitet. Temperaturstabiliserad Single-Mode-VCSEL är perfekt lämpad för FITR eftersom de har ett lågt temperaturberoende för emissionsvåglängden (0,06 nm/K). Dessutom uppfyller den typiska spektrala smalbandsemissionen på 100 MHz kraven på FTIR-tillämpningar.

Kodare

Optiska kodare kräver mycket exakta signaler och hög tillförlitlighet vid anspråksfulla driftsförhållanden. Single-Mode, polariseringsspärrade VCSEL-lösningar är rätt komponenter för den här uppgiften eftersom de har gaussformad strålprofil, låg effektförbrukning, lång koherenslängd och en mycket hög tillförlitlighet.

Hastighets- och avståndsmätning

Hastighets- och avståndsmätning för exakt och tillförlitlig beröringsfri mätning av objekt används i en mängd olika industriella processer. Detta omfattar t.ex. skärlängdsmätning, hastighetsreglering vid rulle-till-rulle-processer eller vid tryck (textiler, fleece etc.). VCSEL med självblandningsinterferens (SMI) är perfekt lämpade för detta. På VCSEL med integrerad fotodiod (ViP) mäter fotodioden interferensen hos ljussignalen och systemet beräknar hastigheten hos rörelsen med hjälp av frekvensdifferensen. Sensorn registrerar direkt hastighet och riktning samt indirekt position och delens utvidgning.

Partikelsensorik

Små partiklar med storlekar mellan 0,5 och 10 µm kan detekteras med hög precision i realtid med hjälp av VCSEL-baserade sensorer. De små laserdioderna är lätta att integrera i moduler och system och är underhållsfria. Smuts eller solljus stör inte VCSEL-sensorerna och VCSEL-baserade lösningar kan användas både inomhus och utomhus.
VCSEL med integrerad fotodiod (ViP) möjliggör mätmetoden för självblandande inferens (SMI), så att sensorn samtidigt är ljuskälla och även kan bearbeta reflekterat ljus vidare.

VCSEL Insights: Mät luftkvaliteten i realtid med hög precision med Bosch Sensortec BMV080

Detta kan också vara intressant för dig

Optiska (3D-)sensorsystem i tillämpningar som förbrukare, industri och bilar

Den optiska sensortekniken används över hela världen i industriella sensorsystem och inom bilindustrin samt i andra användningar så som internet. VCSEL är en prisvärd, mångsidig och ytterst tillförlitlig ljuskälla som stöder moderna tekniker som behövs för (3D-)sensortillämpningar med optiska sensorer.

Framgångshistoria SICK AG

Här får du vet hur SICK AG – specialisten för industriella sensorlösningar – gjort för att uppnå bred användning av kontaktlös mätning i produktionsanläggningar med VCSEL-dioder från TRUMPF.

Industriella VCSEL-lösningar (TO paket)

VCSEL i ett hermetiskt tätat TO-hus möjliggör enkel hantering av laserdioden och är lämplig för drift under krävande omgivningsförhållanden.

Service och kontakt

Kontakt

Industry management TRUMPF Photonic Components

E-post