ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT USCONTACT
etndigi1-2026

IN FOCUS

R&S FSWX: new horizons in signal and spectrum analysis

 

Demanding mobile radio and wireless applications can push HF components to their physical limits. The FSWX signal and spectrum analyzer was developed to characterize components under challenging conditions. The analyzer is the first model with two input ports, filter banks to pre-filter and cross-correlate for noise suppression. The features were previously found only in high-quality phase noise testers.

Lue lisää...

ETNtv

 
ECF25 videos
  • Jaakko Ala-Paavola, Etteplan
  • Aku Wilenius, CN Rood
  • Tiitus Aho, Tria Technologies
  • Joe Hill, Digi International
  • Timo Poikonen, congatec
  • ECF25 panel
ECF24 videos
  • Timo Poikonen, congatec
  • Petri Sutela, Testhouse Nordic
  • Tomi Engdahl, CVG Convergens
  • Henrik Petersen, Adlink Technology
  • Dan Still , CSC
  • Aleksi Kallio, CSC
  • Antti Tolvanen, Etteplan
ECF23 videos
  • Milan Piskla & David Gustafik, Ciklum
  • Jarno Ahlström, Check Point Software
  • Tiitus Aho, Avnet Embedded
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Pasi Suhonen, Rohde & Schwarz
  • Joachim Preissner, Analog Devices
ECF22 videos
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Timo Poikonen, congatec
  • Kimmo Järvinen, Xiphera
  • Sigurd Hellesvik, Nordic Semiconductor
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Andrea J. Beuter, Real-Time Systems
  • Ronald Singh, Digi International
  • Pertti Jalasvirta, CyberWatch Finland
ECF19 videos
  • Julius Kaluzevicius, Rutronik.com
  • Carsten Kindler, Altium
  • Tino Pyssysalo, Qt Company
  • Timo Poikonen, congatec
  • Wolfgang Meier, Data-Modul
  • Ronald Singh, Digi International
  • Bobby Vale, Advantech
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Zach Shelby, Arm VP of Developers
ECF18 videos
  • Jaakko Ala-Paavola, Etteplan CTO
  • Heikki Ailisto, VTT
  • Lauri Koskinen, Minima Processor CTO
  • Tim Jensen, Avnet Integrated
  • Antti Löytynoja, Mathworks
  • Ilmari Veijola, Siemens

logotypen

Apr # TME square
TMSNet  advertisement
ETNdigi
A la carte
AUTOMATION DEVICES EMBEDDED NETWORKS TEST&MEASUREMENT SOFTWARE POWER BUSINESS NEW PRODUCTS
ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT US CONTACT
Share on Facebook Share on Twitter Share on LinkedIn

TECHNICAL ARTICLES

Vaihtelevat automaatiotarpeet vaativat joustoa antureilta

Tietoja
Kirjoittanut Veijo Ojanperä
Julkaistu: 30.01.2019
  • Automation

Automaatiojärjestelmien suunnittelijat etsivät jatkuvasti tunnistusratkaisuja. Jo markkinoilla olevien anturien suuri määrä kertoo siitä, miten suunnattoman monenlaisia esineitä, materiaaleja ja nesteitä on havaittava. Tämän lisäksi on tehtävä valintoja, jotka koskevat liitäntää muihin järjestelmiin sekä sitä, miten anturin käyttöympäristö vaikuttaa kotelon valintaan.

Monissa tilanteissa tarvitaan yksinkertaisesti jonkin esineen havaitseminen, esimerkiksi liukuhihnalla, pöydällä tai kuljetusvaunussa. Välttämättä ei kuitenkaan ole mahdollista kiinnittää heijastinta retroheijastusanturin tai läpäisevän säteen anturin vastaanottavan pään yhteyteen. Jos havaittava esine on häiritsevän taustan edessä, vastaus voisi olla diffuusianturi, jossa on taustan vaimennus.

Nämä anturit hyödyntävät kolmiointia halutun kohteen heijastaman valon tehon sekä sen etäisyyden mittaamiseen. Tämän jälkeen ne määrittävät esineen vähimmäiskoon käytössä olevan valokeilan mittojen mukaan. Etäisyys esineeseen määritetään asetusruuvin avulla, mutta joissain edistyksellisissä ratkaisuissa on käytettävissä opetusmenetelmä.

Kuva 1: Tilanteissa, joissa läpäisevän säteen anturi ei ole käytännöllinen (vasemmalla), taustan vaimennustoiminnolla varustettu diffuusianturi (oikealla) voisi olla sopiva vaihtoehto.

Tämä punaista valoa lähettävä valonlähde tekee säätämisestä helppoa myös silloin, kun käsiteltävänä on pieniä esineitä. Laserpohjaiset anturit pystyvät havaitsemaan esineitä, joiden koko on vain 0,1 mm, kun taas kohdistusdiodeihin perustuvien anturien keskipisteessä on läpimitaltaan 2 mm:n valopiste. Niiden suunnittelu mahdollistaa sen, että havaittavan esineen väri ja materiaali voivat vaihdella havaitsemiskyvyn kärsimättä, eivätkä taustalla liikkuvat esineet aiheuta tahattomia havaintoja.

Erinomainen esimerkki lujasta IP67-kotelointiluokan ratkaisusta on Baumerin valosähköisten anturien FHDK 14P5104 -sarja. Ne on pakattu 14,8 mm × 43 millimetrin kokoisen kotelon sisään, ja niitä on saatavana langallisella liittymällä, 4-nastaisella M8-tai M12-liittimellä varustettuna, ja niiden tunnistusetäisyys Tw on 30–500 mm. Lisäksi ne ovat sähköisesti kestäviä, sillä niissä on sekä oikosulku- että käänteispolariteettisuojaus ja PNP-lähtö, joka mahdollistaa jopa 100 mA:n lähtövirran sekä valo- että pimeätoimintaa varten. Etuosan optiikka on valmistettu PMMA:sta, ja integroitu elektroniikka hyödyntää vilkkuvaa keltaista LED-valoa, joka ilmoittaa sekä kohdistukseen liittyvistä ongelmista että likaantuneesta linssistä.

Jotkin visuaalisen havainnoinnin ratkaisut edellyttävät havaittavan kohteen tarkempaa arviointia. Tavoitteena voi olla määrittää, onko etiketti kiinnitetty oikein tai onko tuote säilynyt ehjänä. IP-pohjaiseen verkkokameraan ja teollisuustietokoneeseen perustuvat teollisuuskäyttöiset hahmontunnistusjärjestelmät ovat yksi lähestymistapa. Tehtävään erityisesti tarkoitettu ratkaisu voi kuitenkin olla sopivampi. Prosessointitehon ja muistin jatkuvasti kasvaessa saatavana on hahmontunnistusjärjestelmiä, joissa tehokas hahmontunnistus on pakattuna normaalin videokameran koteloon.

Kuva 2: Baumerin FHDK 14P5104 hyödyntää punaista LED-pulssivaloa diffuusianturissaan.

Yksi tällainen ratkaisu on Omronin ZFV-konenäköjärjestelmät. Nämä erittäin nopeat CCD-kamerat voidaan asentaa kiinteään asentoon tai integroida robottivarsijärjestelmään. Käyttökohteen mukaisesti kameran säätö tukee tunnistusaluetta 5 × 4,6 mm:stä 50 × 46 mm:iin. Kussakin kamerassa on omana valonlähteenä kahdeksan punaista LED-valoa, jotka tuottavat pulssivaloa, ja kotelolla on IP65-luokitus.

Kuva 3: Omronin ZFV on täydellinen hahmontunnistusjärjestelmä, joka pystyy havaitsemaan esineiden oikean asennon ja sijainnin.

Kameroita käytetään vahvistinyksikön yhteydessä. Kun järjestelmä on koulutettu, se pystyy antamaan positiivisen tunnistusvasteen 4–15 millisekunnissa tunnistettavan kuvan tyypin mukaisesti. Vahvistinyksikköjä voidaan myös asentaa ryhminä. Tällöin voidaan käyttää kahta tai useampaa kameraa analysoimaan vierekkäisiä esineitä, kuten integroitua piiriä, ja varmistaa tuotteen suuntaus tai pullojen ja niiden viivakoodien oikea sijainti. Koska vahvistinyksikön luokitus on vain IP20, se täytyy asentaa asianmukaisesti. Onnistunut tunnistus voi laukaista NPN- tai PNP-lähdön, ja kuvia voidaan lisäksi kirjata muistikorttiin.

Säiliöissä ja putkissa olevien nesteiden tunnistus tuo mukanaan omat haasteensa. Jotkin nesteet vaahtoavat, kun taas toiset, viskositeetiltaan alhaisemmat pyrkivät kiinnittymään pintoihin. Tästä voi aiheutua ongelmia tunnistuksen laadussa. Baumerin CleverLevel LBFH -sarja sisältää pienikokoisia tasokytkimiä, joissa on anturin tilan ilmaiseva kirkas ympärisäteilevä LED-valo. Nämä IP69K-kotelossa toimitettavat kytkimet sopivat elintarvike- ja lääkealan käyttöön sekä kemiallisiin käyttökohteisiin. Kapasitiivisen resonanssipiirin mittaustekniikan avulla ne hyödyntävät taajuusmuutoksia, joita ilmenee havaittavan materiaalin läsnä ollessa.

Kuva 4: Baumerin tasoanturien LBFH-sarja toimii hyödyntämällä kapasitiivisen resonanssipiirin periaatetta.

Anturit voidaan määrittää myös erilaisia kytkentäikkunoita varten öljyn, veden, vaahdon ja nesteen erottamiseksi. Lisäksi ne pystyvät suojaamaan putkien ja säiliöiden tyhjenemiseltä ja havaitsemaan tahnamaisen aineen ja kiinteät materiaalit, kuten jauhon tai muovigranulaatin. Vaativimpia vaahtoavia tai kiinnittyviä materiaaleja varten Baumerilla on myös FlexProgrammer 9701. Tämä ohjelmointityökalu voidaan yhdistää tietokoneeseen sen USB-liitännän kautta. Helppokäyttöisen ohjelmiston kautta voidaan käyttää erilaisia apuvalikkoja ja määrittää anturi täyttämään käyttökohteen vaatimukset. Mitatut tiedot voidaan lisäksi visualisoida, mikä mahdollistaa muita parametrien säätöjä, kuten aikavakiot vaimennustoiminnoissa ja kytkentälähdön logiikan invertoinnin.

Kuva 5: Hajautetun tilan ultraäänianturi voidaan määrittää havaitsemaan tietyllä etäisyydellä oleva esine.

Joissain ympäristöissä havaittavan esineen havaitseminen luotettavasti ei ole mahdollista esineen värivaihtelujen tai valmistusmateriaalin takia. Myös muovikalvojen, lasipullojen ja muiden läpinäkyvien materiaalien havaitsemisessa on haasteita. Näissä tilanteissa joko läpäisevän säteen muotoa tai heijastusmuotoa käyttävät ultraäänianturit ovat ihanteellinen vaihtoehto. Yksi vaihtoehto on Pepperl+Fuchsin UB800-sarja, joka on lyhyessä 40 mm:n mallissa oleva yksittäisen pään järjestelmä.

Anturit pystyvät havaitsemaan kohteita 50–800 mm:n alueella, ja kuollut alue on 0–50 mm. Ne antavat välittömästi ilmoituksen tilastaan: vihreä ilmaisin osoittaa, että anturi saa virtaa, ja keltainen ilmaisin osoittaa, että arviointialueella on esine. Opetussyöte on yksinkertainen menetelmä määrittää arviointialueen ylä- ja alarajat. Anturi antaa 20 mA:n tehon havaitulle esineelle, 4 mA:n tehon, kun esineitä ei ole sekä edestakaisen muutoksen, kun esineet liikkuvat rajojen välillä. Anturi on rakennettu IP67-luokiteltuun koteloon.

Kun Industry 4.0 ja lisääntyvä digitalisaatio tuovat mukanaan lisää verkkoon liitettyjä automatisoituja valmistusjärjestelmiä, yhä useampia antureita tarvitaan näiden alustojen kehittämiseen. Koska tarkkailtavat materiaalit, nesteet ja esineet ovat äärimmäisen moninaisia, on vaikeaa määrittää tarkasti, mikä anturi täyttää käyttökohteen tarpeet parhaiten. Toimittajat tarjoavat laajan valikoiman ratkaisuja, joihin on sisällytetty enemmän ominaisuuksia. Erittäin näkyvät ilmaisimet antavat visuaalisen palautteen siitä, onko virta kytkettynä ja onko anturi havainnut esineen. Ne ovat myös yhä enemmän määritettävissä huippuluokan kamerapohjaisista hahmontunnistusjärjestelmistä melko yksinkertaisiin etäisyyden ja nesteen tunnistaviin antureihin. Riippumatta siitä, mitä on tarkoitus havaita, on erittäin todennäköistä, että tarjolla on tehtävän tarpeisiin sopiva tunnistusratkaisu.

Artikkeli on Distrelec Ltd:n tuottama.

MORE NEWS

Mouser lisäsi yli 9000 uutta komponenttia valikoimaansa alkuvuonna

Elektroniikkakomponenttien tuonti markkinoille kiihtyy, ja jakelijat toimivat yhä enemmän lanseerausten etulinjassa. Mouserin alkuvuoden yli 9000 uutta tuotetta kertoo ennen kaikkea tuotekehityssyklien nopeutumisesta – ei yksittäisestä läpimurrosta. Suunnittelijalle tämä tarkoittaa enemmän vaihtoehtoja, mutta myös vaikeampaa valintaa.

Piikarbidi mullistaa invertterit myös halvemmissa sähköautoissa

Piikarbidiin (SiC) perustuvat tehopuolijohteet ovat pitkään olleet sähköautojen premium-luokan etuoikeus. Nyt tilanne on muuttumassa. Uusimmat komponenttisukupolvet, kuten Robert Bosch GmbH kolmannen sukupolven SiC MOSFETit, on suunniteltu nimenomaan tuomaan sama suorituskyky myös edullisempiin ajoneuvoluokkiin.

Tutka näkee kaiken – millimetriaallot ohjaavat autojen älyä

ETN - Technical articleAutoteollisuuden millimetriaalto­tutkaa käytetään ihmisten ja kohteiden havaitsemiseen kehittyneissä kuljettajaa avustavissa järjestelmissä (ADAS) ja autonomisen ajamisen (AD) sovelluksissa. Ajoneuvon ulkopuolisen ympäristön valvontaan käytetään tyypillisesti tutkaa, kameroita ja LiDARia. ADAS auttaa kuljettajaa monissa ajotilanteissa, kuten törmäysvaroituksissa, automaattisessa jarrutuksessa ja pysäköintiavustuksessa. Autonomisessa ajamisessa sensoridataa käytetään ajoneuvon ohjaamiseen automaattisesti.

ABB vie cobotit raskaampiin töihin

ABB tuo markkinoille PoWa-cobotperheen, jonka ydinviesti on tavallista suurempi hyötykuorma ja korkeampi nopeus. Tavoitteena on avata yhteistyöroboteille sellaisia sovelluksia, joissa perinteiset cobotit ovat jääneet suorituskyvyssä jälkeen, mutta joissa täysiverinen teollisuusrobotti olisi ylimitoitettu ratkaisu.

Yksi liitin korvaa kaapelikimpun

Phoenix Contact tuo markkinoille hybridiliittimen, joka niputtaa energianvarastojärjestelmissä tarvittavat teho-, signaali- ja datayhteydet samaan liitäntään. Uusi HSC-liitin on suunnattu nimenomaan suuriin akustoihin, joissa kaapelointi alkaa nopeasti monimutkaistua ja asennusvirheiden riski kasvaa.

Nokian kasvu tulee nyt kuidusta ja tekoälystä

Nokia on siirtymässä selvästi uuteen vaiheeseen. Yhtiön kasvu ei enää perustu perinteisiin mobiiliverkkoihin, vaan kuitupohjaiseen dataliikenteeseen ja tekoälyinfrastruktuuriin.

Microchip toi ohjelmoitavan logiikan PIC-ohjaimiin

Microchip laajentaa PIC-sarjaansa ohjaimiin, joissa ohjelmoitava logiikka ja MCU on yhdistetty samalle sirulle. Ajatus on yksinkertainen mutta käytännössä kiinnostava, koska aikakriittisiä toimintoja voidaan siirtää pois ohjelmistosta ilman erillistä CPLD-piiriä ja siihen liittyvää lisäkustannusta.

Etteplan: tekoäly pakottaa koko teknisen dokumentaation uusiksi

Tekninen dokumentaatio on siirtymässä murrokseen, jossa sen rooli ei ole enää pelkkä tuotteen käyttöä tukeva liite, vaan keskeinen osa digitaalista infrastruktuuria. Etteplan arvioi, että tekoälyn yleistyminen pakottaa yritykset rakentamaan dokumentaationsa uudella tavalla – rakenteiseksi, yhdenmukaiseksi ja ennen kaikkea koneluettavaksi.

CRA muuttaa sulautetun suunnittelun pelisäännöt – lisätyöstä tulee uusi normaali

EU:n uusi Cyber Resilience Act (CRA) pakottaa sulautettujen järjestelmien kehittäjät miettimään tuotteitaan uudella tavalla. Kyse ei ole enää pelkästä toiminnallisuudesta tai turvallisuudesta perinteisessä mielessä, vaan koko elinkaaren kattavasta kyberturvasta.

Tekoäly avaa hakkerille uusia ovia – myös Suomessa tilivuodot kasvussa

Tietovuodot kiihtyvät globaalisti, eikä Suomi ole kehityksen ulkopuolella. Samaan aikaan kun yritykset ottavat tekoälyä käyttöön ennätystahtia, myös vuotaneiden käyttäjätilien määrä kasvaa. Yhteys vuotojen ja tekoälyn välillä alkaa näkyä yhä selvemmin.

Suomalaispiiri käynnistää Linuxin 2,6 sekunnissa

Juju ei ole pelkässä optimoinnissa, vaan arkkitehtuurissa. Suomalaisen VLSI Solution Oy:n VSRVES01-piirissä Linux ja reaaliaikakäyttöjärjestelmä on erotettu omille ytimilleen. RISC-V-ydin hoitaa Linuxin ja verkon, kun taas erillinen DSP pyörittää reaaliaikatehtäviä RTOSilla ja toimii samalla koko järjestelmän käynnistäjänä.

Katodimullistus tuo 6 minuutin latausajan sähköautoon

Kiinalainen akkujätti CATL eli Contemporary Amperex Technology Co. Limited on esitellyt uuden Shenxing 3.0 -akun, joka lupaa sähköautoille käytännössä polttomoottorin tankkausnopeuden. Akku latautuu 10 prosentista lähes täyteen alle seitsemässä minuutissa.

Heitä metsään ja unohda – tämä IoT-kortti käy mikrowateilla

Ruotsalaisen iLabs Electronicsin uusi Challenger+ RP2350 NB-IoT -kehityskortti lupaa jotain, mitä IoT-kehittäjät ovat pitkään halunneet: sensorisolmun, jonka voi käytännössä jättää kentälle kuukausiksi ilman huoltoa.

Sähköautojen akustojen kiinteä elektrolyytti ei pysähdy raaka-aineisiin

Lundin yliopistossa tehty ja Cell Reports Physical Science -lehdessä julkaistu tutkimus osoittaa, että sähköautojen akkumarkkina ei hyydy materiaalipulaan – vaan vaihtaa kemiaa lennossa. Tämä antaa myös kiinteän elektrolyytin akuille realistisen väylän kaupallistumiseen.

Donut Lab saa kovan haastajan: CATL tavoittelee 500 Wh/kg akkuja

Maailman suurin akkutoimittaja CATL kiristää tahtia solid-state-akkujen kehityksessä ja tähtää jopa 500 wattitunnin energiatiheyteen kilogrammaa kohti. Samalla se asettuu suoraan kilpailemaan suomalaisen startupin Donut Labin kanssa, joka on noussut otsikoihin vastaavilla lupauksilla.

Muistipula pahenee ja alkaa levitä muihin komponentteihin

Komponenttien toimitusajat eivät ole helpottamassa, vaikka pahin ylitarjonta on purkautunut. Erityisesti muisti on ajautunut uuteen pullonkaulaan, ja sama paine alkaa näkyä myös passiiveissa ja tehopuolella. Taustalla on ennen kaikkea AI-kysynnän nopea kasvu.

Suomalaisen henkilöllisyyden voi ostaa 90 dollarilla

Kyberturvayhtiö NordVPN varoittaa, että suomalaisten henkilötiedot liikkuvat pimeässä verkossa yllättävän alhaiseen hintaan. Yhtiön yhdessä NordStellar kanssa tekemän analyysin mukaan täydellinen suomalainen identiteettipaketti maksaa keskimäärin vain noin 90 dollaria.

Valo voi ohjata robotteja - viive putoaa nanosekunteihin

Saksalaisen Fraunhofer-instituutin fotonisten järjestelmien IPMS-tutkimusyksikkö tuo Li-Fi-teknologian teollisuuskäyttöön ratkaisulla, joka siirtää dataa valon avulla gigabitin nopeudella. Keskeinen lupaus on alle 100 nanosekunnin deterministinen viive, joka tähtää aidosti reaaliaikaiseen langattomaan ohjaukseen.

Cadence siirtää suunnittelun AI-agenttiaikaan

Piirisuunnittelun automaatio ottaa nyt harppauksen, joka voi muuttaa koko toimialan työnkulut. Cadence Design Systems esitteli CadenceLIVE Silicon Valley 2026 -tapahtumassa uuden sukupolven AI Super Agent -ratkaisut, jotka kattavat ensimmäistä kertaa koko sirun suunnitteluketjun spesifikaatiosta signoffiin.

Kohuttu HDMI:n tappaja jää ideaksi

Vuosi sitten kiinalaisvalmistajien kehittämä GPMI esiteltiin kunnianhimoisena ratkaisuna, joka yhdistäisi videon, datan ja virransyötön yhteen kaapeliin ja haastaisi suoraan HDMI-liitännän. Nyt tilanne näyttää selvältä. Lähtö jäi lähtökuoppiin.

ETNdigi - Watch GT Runner 2
16 17  # puffbox mobox till tme native
16 17  # puffbox mobox till square
TMSNet  advertisement

© Elektroniikkalehti

 
 

TECHNICAL ARTICLES

Tutka näkee kaiken – millimetriaallot ohjaavat autojen älyä

ETN - Technical articleAutoteollisuuden millimetriaalto­tutkaa käytetään ihmisten ja kohteiden havaitsemiseen kehittyneissä kuljettajaa avustavissa järjestelmissä (ADAS) ja autonomisen ajamisen (AD) sovelluksissa. Ajoneuvon ulkopuolisen ympäristön valvontaan käytetään tyypillisesti tutkaa, kameroita ja LiDARia. ADAS auttaa kuljettajaa monissa ajotilanteissa, kuten törmäysvaroituksissa, automaattisessa jarrutuksessa ja pysäköintiavustuksessa. Autonomisessa ajamisessa sensoridataa käytetään ajoneuvon ohjaamiseen automaattisesti.

Lue lisää...

OPINION

Agenttikoodaus muuttaa myös sulautetun kehityksen

CodeBoxxin perustajan Nicolas Genestin mukaan ohjelmistokehitys on kääntynyt päälaelleen: koodia ei enää kirjoiteta, vaan tekoälyä orkestroidaan kohti tavoitetta. Muutos näkyy erityisen voimakkaasti sulautetuissa järjestelmissä, joissa tiukka laitteisto–ohjelmisto-integraatio, pitkät validointisyklit ja virheiden korkea hinta tekevät agenttipohjaisesta kehityksestä poikkeuksellisen merkittävän murroksen.

Lue lisää...

 

LATEST NEWS

  • Mouser lisäsi yli 9000 uutta komponenttia valikoimaansa alkuvuonna
  • Piikarbidi mullistaa invertterit myös halvemmissa sähköautoissa
  • Tutka näkee kaiken – millimetriaallot ohjaavat autojen älyä
  • ABB vie cobotit raskaampiin töihin
  • Yksi liitin korvaa kaapelikimpun

NEW PRODUCTS

  • Sama virtalähde kelpaa nyt sairaalaan ja kotiin
  • Vesitiivis USB-C piirikortille ilman lisäkokoonpanoa
  • Kolmivaiheinen tuuletinohjaus ilman koodia
  • AES ei vielä tee muistitikusta turvallista
  • Toughbook 56 tuo tekoälyn kentälle ilman pilveä
 
 

Section Tapet