In dit artikel willen we het graag hebben over een aantal begrippen omtrent sensoren. Deze worden vaak door elkaar gebruikt – meestal op een onjuiste manier. Het gaat om zeer belangrijke specificaties van sensoren die doorslaggevend zijn bij het functioneren van de sensor. Het gaat om de resolutie en nauwkeurigheid van sensoren.
De resolutie van sensoren
Het begrip resolutie wordt vaak geassocieerd met een afmeting. Echter, wanneer het aankomt op sensoren krijgt resolutie een heel andere betekenis. Simpel gezegd is de resolutie: de kleinst mogelijke verandering die een sensor kan waarnemen. Voor een positioneringslaser is dit bijvoorbeeld een verschuiving of een afwijking in positie.
Een sensor met een lage(re) resolutie detecteert en geeft alleen de verandering in hele centimeters detecteren aan. Naarmate je een sensor met een hogere resolutie gebruikt kan dit tot in de millimeters. Dit is natuurlijk alleen handig als de toepassing dat vereist.
De toepassing is dus belangrijk voor de benodigde resolutie. Een kritische toepassing zoals het monitoren van de positie van componenten op een pcb, zoals in de afbeelding hiernaast vereist een hoge resolutie. Sensoren met een hogere resolutie hebben met andere woorden een lagere minimale spanning waarop ze schakelen.
De nauwkeurigheid van sensoren
Een veel gestelde vraag bij het selecteren van een sensor is: hoe nauwkeurig is deze? Men denkt dan gauw aan het verschil tussen de gemeten afstand en de werkelijke afstand. Binnen sensoren kennen we twee soorten nauwkeurigheid: absolute nauwkeurigheid en herhaalnauwkeurigheid.
Absolute nauwkeurigheid is wat vaak bedoeld wordt wanneer men spreekt over nauwkeurigheid. De absolute nauwkeurigheid is dus de afwijking in een enkele meting. Denk aan het meten van de afstand tot een naderende vrachtwagen in een laadplaats. Om een botsing te voorkomen is het van belang te weten of de sensor bij een meting van 50 cm afstand tot de vrachtwagen niet aangeeft dat er nog 1 meter afstand is. Wanneer de sensor een absolute nauwkeurigheid heeft van ±10 cm dan zal deze een waarde tussen 40 of 60 cm aangeven in het gegeven voorbeeld.
De herhaalnauwkeurigheid is het verschil tussen twee metingen. Wanneer de eerste meting 101 mm aangeeft en een tweede meting, onder exact dezelfde omstandigheden, 102 mm oplevert is de herhaalnauwkeurigheid genoteerd als ±1 mm. In veel (maar zeker niet alle) toepassingen is de herhaalnauwkeurigheid belangrijker.
Maar...
Het kennen van deze twee waarden is echter niet genoeg om te oordelen over de juiste keuze voor een sensor. Van nature wil men het beste dus is het makkelijk te gaan voor de beste herhaalnauwkeurigheid en best mogelijke absolute nauwkeurigheid. Om een voorbeeld te geven van een toepassing waarin dit niet de beste keus is kan men denken aan het meten van de dikte van een product op een transportband met behulp van een verplaatsingslaser.
Wanneer een laser gebruikt wordt met een absolute- of herhaalnauwkeurigheid van ±0,01 mm kan deze niet functioneren langs of boven een transportband omdat deze constant trilt en daarmee een afwijking van bijvoorbeeld minimaal 1 mm oplevert. Als alle metingen zo nauwkeurig zijn tot op 0,01 mm betekent dit dat je consistent fout meet en detecteert op een trillende transportband.
