HBM W1ELA/0 User manual

A2621−1.0 en/de
Inductive displacement
sensor
Induktiver Wegsensor
W1ELA/0
Mounting instructions
Montageanleitung

English Seite 3 − 14. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Deutsch Page 15 − 26. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3
W1ELA
A05468.0de/en/fr HBM
Contents Page
Safety instructions 4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1 Scope of supply 7. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2 Introduction 7. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3 Structure, principle of measurement 8. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4 Instruction for mounting 9. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5 Electrical connection 10. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6 Measurement 12. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.1 Plunger in center position 12. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2 Plunger in off−center position 12. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7 Disturbing effects 13. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.1 Shielding 13. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.2 Grounding 13. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8 Specifications (VDI/VDE2638) 14. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4W1ELA
HBM A2621−1.0en/de
Safety instructions
Use in accordance with the regulations
Displacement sensors in the W1ELA series are intended for displacement
measurements in situations such as test rigs, pressfit devices or the
construction industry. Use for any additional purpose shall be deemed to be
not in accordance with the intended use.
To ensure operational safety, the sensor should only be operated as described
in the Mounting Instructions. It is also essential to observe the appropriate
legal and safety regulations for the application concerned during use. The
same applies to the use of accessories.
The sensor is not a safety element within the meaning of its use as intended.
Proper and safe operation of this sensor requires proper transportation,
correct storage, assembly and mounting and careful operation and
maintenance.
General dangers due to nonobservance of the safety instructions
The W1ELA displacement sensor corresponds to the state of the art and is
failsafe.
The sensors can give rise to residual dangers if they are inappropriately
installed and operated by untrained personnel.
Everyone involved with the installation, commissioning, maintenance or repair
of a displacement sensor must have read and understood the Mounting
Instructions and in particular the technical safety instructions.
Residual dangers
The scope of supply and performance of the sensor covers only a small area
of displacement measurement technique. In addition, equipment planners,
installers and operators should plan, implement and respond to the safety
engineering considerations of displacement measurement technique in such a
way as to minimize residual dangers. Prevailing regulations must be complied
with at all times. There must be reference to the residual dangers connected
with displacement measurement technique.

5
W1ELA
HBMA2621−10.en/de
In these mounting instructions residual dangers are pointed out using the
following symbols:
Symbol: DANGER
Meaning: Highest level of danger
Warns of a directly dangerous situation in which failure to comply with safety
requirements will lead to death or serious physical injury.
Symbol: WARNING
Meaning: Dangerous situation
Warns of a potentially dangerous situation in which failure to comply with
safety requirements can lead to death or serious physical injury.
Symbol: CAUTION
Meaning: Possibly Dangerous situation
Warns of a potentially dangerous situation in which failure to comply with
safety requirements could lead to damage to property, slight or moderate
physical injury.
Symbol: NOTE
Refers to the fact that important information is being given about the product
or its use.
Symbol:
Meaning: CE mark
The CE mark is the manufacturer’s guarantee that his product meets the
requirements of the relevant EC directives (the declaration of conformity is
available at http://www.hbm.com/HBMdoc).

6W1ELA
HBM A2621−1.0en/de
Conversions and modifications
The sensor must not be modified from the design or safety engineering point
of view except with our express agreement. Any modification shall exclude all
liability on our part for any damage resulting therefrom.
Qualified personnel
This instrument is only to be installed by qualified personnel strictly in
accordance with the specifications and with the safety rules and regulations
which follow. It is also essential to observe the appropriate legal and safety
regulations for the application concerned. The same applies to the use of
accessories.
Qualified personnel means persons entrusted with the installation, fitting,
commissioning and operation of the product who possess the appropriate
qualifications for their function.
Accident prevention
The relevant accident prevention regulations of the trade safety associations
must be taken into account.

7
W1ELA
HBMA2621−10.en/de
1 Scope of supply
•W1ELA/0 with clamp−on strand connection
Fig.1.1: W1ELA/0 displacement sensor
2 Introduction
The type W1ELA inductive displacement sensors are normally installed, for
example in machines, test equipment and measuring instruments. The sen
sors are available with an accuracy class of 0.2 for 4.8 kHz carrier frequency.
The plunger is tuned to the sensor and should not therefore be exchanged for
other W1E plungers.

8W1ELA
HBM A2621−1.0en/de
3 Structure, principle of measurement
The sensors comprise the plunger and core unit. The principle of measure
ment of the W1ELA sensors is based on the differential choke principle. The
sensor body contains two measuring coils arranged axially one after the other,
forming an inductive half bridge. This is supplemented in the carrier frequency
amplifier connected to form a full bridge.
The displacement measuring range covers both directions, starting from the
zero position up to the nominal (rated) displacement. By moving the plunger,
the inductance values of the two coils are changed. The difference in induc
tance is a measure of the displacement.

9
W1ELA
HBMA2621−10.en/de
4 Instruction for mounting
The centerlines of the sensor body and the plunger must be aligned exactly in
the direction of the displacement to be measured. Lateral movements should
be avoided. Because of the open construction of the sensor it is possible to
look into the core channel for centering the plunger.
All types can be clamped on the sensor body (diameter 12h8).
The plunger is screwed onto the object to be measured using its threaded
section. The thread is designed as a precision thread, permitting correct posi
tioning of the plunger. Two nuts provide fixing and locking.
Fixing the sensor body
Use the W/ZB12 mounting block for fixing the sensor. With long sensors you
will possibly have to use two mounting blocks.
Prior to fitting the plunger, connect the sensor body to the amplifier and make
the zero balance (see chapter 6 or the resp. amplifier’s operating manual).
The displacement measuring range should not lie outside the nominal (rated)
measuring span, which extends symmetrically on both sides of the plunger’s
center position.
30
20
4.5
1
12.2
36.5
7.5
M4
7.5
17.5
8.75
27
7.5
Mounting example 2Mounting example 1 Mounting example 3
WS/ZB12
2 mounting blocks with countersink Km4 DIN 74
1 mounting block with thread M4
4 fillisterhead screws M4x25, DIN 912
2 fillisterhead screws M4x40, DIN 912
1 hexagonalhead bolt spanner a.f. 3
Fig.4.1: Mounting examples

10 W1ELA
HBM A2621−1.0en/de
5 Electrical connection
With the core inserted, there will be a positive unbalance in the bridge (insert
in the direction of the connection strands, see Fig.1.1). With the core extrac
ted, there will be a negative unbalance in the bridge. In the middle of the mea
suring range the output voltage is zero.
Connection Extension
WH (white) Measuring signal (+)
BU (blue) Bridge excitation voltage (+)
GN (green) Sensor circuit (+)
BK (black) Bridge excitation voltage (−)
GY (grey) Sensor circuit (−)
Cable shield Sensor housing
0+
Fig.5.1: Connection, 3−wire and 5−wire extension
To obtain a small size, the sensor has not been fitted with integrated sensor
circuits for operation in six−wire circuit. For operation with a six−wire amplifier,
the feedback inputs must be connected to the appropriate bridge excitation li
nes.
The factory calibration allows for the effect of the permanently mounted four−
wire cable.
Cables of up to 100 m length have no noticeable effect on the sensitivity. Up
to 600 m this effect is generally lower than 5 %. lt can be compensated by di
rect calibration of the measuring system. The sensor cable should therefore
be connected from the outset at the length envisaged for measurement opera
tions.

11
W1ELA
HBMA2621−10.en/de
A prerequisite for measurement is a measuring system (such as e.g. W1ELA
sensor; Kab 0302−6 cable; ML50, ML51, ML55 MGC amplifier) providing
components that are tuned to one another.
8
5
6
13
12
A
B
C
F
G
1
2
3
5
6
Case
1
2
3
3’
2’
6
4
3
1
1
2
2’
3
3’
4
5
2
AP01
AP13
AP14
AP03 AP11 AP12
1
8
9
15 GD
EB
F
C
A
1
2
3
3’
2’
Memory
module
XM001
4
3’
3
2’
2
1
Case Case
WH
BK
BU
GN
GY
YE
1
2
3
Measurement
signal (+)
Excitation
voltage (+)
Sensor circuit (−)
Sensor circuit (+)
Excitation
voltage (−)
Cable shielding
Amplifier: Ind. half bridges
ML50B, ML51,
ML55B
Case Case
Wire colours: WH= white; BK= black; BL= blue; RD= red; YE= yellow; GN= green; GR= grey
Connection Extension
Fig.5.2: Connection diagram

12 W1ELA
HBM A2621−1.0en/de
6 Measurement
6.1 Plunger in center position
In the mechanical center position, the output voltage of the amplifier is to be 0
V. This condition is achieved by the following procedure.
a) Fasten the sensor.
b) Connect the sensor (without plunger) to the amplifier.
c) Zero−balance the amplifier (see the amplifier’s Operating Manual).
d) Fasten the plunger and insert it axially into the sensor body until the ampli
fier displays 0 mV/V for the unbalance.
e) If a new measuring range is selected at the amplifier, another zero balance
is made in the case of a deviation from the zero point.
From the zero position thus established, you can measure on both sides
within the nominal (rated ) measuring span. At the amplifier output the nom
inal (rated) measuring span corresponds to the whole range of the nominal
(rated) output voltage from negative to positive.
6.2 Plunger in off−center position
If you choose an initial position differing from the center position, the amplifier
must be adjusted to display 0 mV/V for the unbalance in the selected zero po
sition.
a) Determine the center position for which the unbalance at the amplifier input
is 0 mV/V.
b) From this position, move the plunger by the desired amount.
c) Adjust the amplifier output signal to zero.

13
W1ELA
HBMA2621−10.en/de
7Disturbing effects
The carrier frequency method is by nature to a large extent immune to electri
cal interference. In spite of this, interference at high intensity can falsify the
measurement. A typical disturbance arises if the amplifier cannot be zero−bal
anced at the zero position of the sensor.
The disturbance can enter the measuring circuit:
− electromagnetically − inductively
− galvanically
− mechanically
Recognizing the source of interference is the prerequisite for taking rational
countermeasures. Interference is caused chiefly by:
− heavy current lines parallel to the measuring conductor
− relays (contactors) in the vicinity
− electric motors
− potential differences in the grounding system or multiple grounding of the
measuring system
− vibrations
7.1 Shielding
Electrical interference in the high−frequency range can be reduced by using
shielded cable. HBM measuring cable provides appropriate shielding and, in
addition, a symmetric and low−capacitance design.
7.2 Grounding
Multiple grounding of sensor, amplifier and indicating instrument, might poss
ibly result in ground loops" that falsify the measurement result or make it im
possible to measure small signals.
Prior to a measurement you should therefore check if there are any interferen
ces caused by ground loops. For this purpose, first establish an electrically
conductive connection between sensor and measuring object and bring the
plunger into center position (observe the amplifier’s balancing range). If the
sensor now can no longer be zero−balanced this interference signal might
possibly be reduced by providing a positive ground.

14 W1ELA
HBM A2621−1.0en/de
8 Specifications (VDI/VDE2638)
Sensor type W1ELA/0
Nominal (rated) displacement (Nominal (rated)
displ. span)
mm "1 (2)
Nominal (rated) sensitivity (nominal (rated) output
signal at nominal (rated) displacement, output not
loaded) mV/V "80
Sensitivity tolerance (deviation of sensitivity from
nominal (rated) sensitivity) %"1
Nominal (rated) outputsignal range mV/V 160
Temperature effect per 10K in the nominal (rated)
temperature range
on the sensitivity (rel. to the actual value)
on the zero signal (rel. to the nominal (rated)
sensitivity)
%
%
"0.2
"0.2
Linearity deviation (incl. hysteresis rel. to the nomi
nal (rated) outputsignal range) %"0.2
Nominal (rated) excitation voltage (rms value) V 2.5 "5%
Operating range of the excitation voltage V1...6
Carrier frequency kHz 4.81)
Protection to EN 60529 IP 20
Nominal (rated) temperature range1) °C [°F] −55...+130 [−67...+266]
Operating temperature range1) °C [°F] −200...+130 [−328...266]
Sensor weight, approx. g 11
Plunger weight, approx. g 3
1) The specified standard connection cables may only be used in the temperature range from −20...+80°C
[−4...176°F].
Permissible accelerations of the displacement sensors
Sensor type W1ELA/0
Permissible acceleration: sensor body m/s2500
Permissible acceleration: plunger m/s21000

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WA
A05468.2en/de/fr HBM
Inhalt Seite
Sicherheitshinweise 16. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1 Lieferumfang 19. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2 Einführung 19. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3Aufbau und Wirkungsweise 20. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4 Montagehinweise 21. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5 Elektrisches Anschließen 22. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6 Messen 24. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.1 Tauchanker in Mittelstellung 24. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2 Tauchankeraußermittig 24. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7 Störeinflüsse 25. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.1 Abschirmung 25. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.2 Erdung 25. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8 Technische Daten (VDI/VDE2638) 26. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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HBM A2621−1.0en/de
Sicherheitshinweise
Bestimmungsgemäßer Gebrauch
Die Wegsensoren der Typenreihe W1ELA sind für Wegmessungen wie z.B. in
Prüfständen, Einpressvorrichtungen oder in der Bauindustrie vorgesehen.
Jeder darüber hinausgehende Gebrauch gilt als nicht bestimmungsgemäß.
Zur Gewährleistung eines sicheren Betriebes darf der Aufnehmer nur nach
den Angaben in der Montageanleitung verwendet werden. Bei der Verwen
dung sind zusätzlich die für den jeweiligen Anwendungsfall erforderlichen
Rechts und Sicherheitsvorschriften zu beachten. Sinngemäß gilt dies auch
bei Verwendung von Zubehör.
Der Aufnehmer ist kein Sicherheitselement im Sinne des bestimmungsge
mäßen Gebrauchs. Der einwandfreie und sichere Betrieb dieses Aufnehmers
setzt sachgemäßen Transport, fachgerechte Lagerung, Aufstellung und Mon
tage sowie sorgfältige Bedienung und Instandhaltung voraus.
Allgemeine Gefahren bei Nichtbeachten der Sicherheitshinweise
Die Wegsensoren W1ELA entsprechen dem Stand der Technik und sind be
triebssicher.
Von den Aufnehmern können Restgefahren ausgehen, wenn sie von unge
schultem Personal unsachgemäß eingesetzt und bedient werden.
Jede Person, die mit Aufstellung, Inbetriebnahme, Wartung oder Reparatur
eines Wegsensors beauftragt ist, muss die Montageanleitung und insbeson
dere die sicherheitstechnischen Hinweise gelesen und verstanden haben.
Restgefahren
Der Leistungs und Lieferumfang des Aufnehmers deckt nur einen Teilbereich
der Wegmesstechnik ab. Sicherheitstechnische Belange der Wegmesstechnik
sind zusätzlich vom Anlagenplaner/Ausrüster/Betreiber so zu planen, zu reali
sieren und zu verantworten, dass Restgefahren minimiert werden. Jeweils
existierende Vorschriften sind zu beachten. Auf Restgefahren im Zusammen
hang mit der Wegmesstechnik ist hinzuweisen.

17
W1ELA
HBMA2621−1.0en/de
In dieser Montageanleitung wird auf Restgefahren mit folgenden Symbolen
hingewiesen:
Symbol: GEFAHR
Bedeutung: Höchste Gefahrenstufe
Weist auf eine unmittelbar gefährliche Situation hin, die − wenn die Sicher
heitsbestimmungen nicht beachtet werden − Tod oder schwere Körperverlet
zung zur Folge haben wird.
Symbol: WARNUNG
Bedeutung: Gefährliche Situation
Weist auf eine mögliche gefährliche Situation hin, die − wenn die Sicherheits
bestimmungen nicht beachtet werden − Tod oder schwere Körperverletzung
zur Folge haben kann.
Symbol: ACHTUNG
Bedeutung: Möglicherweise gefährliche Situation
Weist auf eine mögliche gefährliche Situation hin, die − wenn die Sicherheits
bestimmungen nicht beachtet werden − Sachschaden, leichte oder mittlere
Körperverletzung zur Folge haben könnte.
Symbol: HINWEIS
Weist darauf hin, dass wichtige Informationen über das Produkt oder über die
Handhabung des Produktes gegeben werden.
Symbol:
Bedeutung: CEKennzeichnung
Mit der CEKennzeichnung garantiert der Hersteller, dass sein Produkt den
Anforderungen der relevanten EGRichtlinien entspricht (die Konformitätser
klärung finden Sie unter http://www.hbm.com/HBMdoc).
Umbauten und Veränderungen
Der Aufnehmer darf ohne unsere ausdrückliche Zustimmung weder konstruk
tiv noch sicherheitstechnisch verändert werden. Jede Veränderung schließt
eine Haftung unsererseits für daraus resultierende Schäden aus.

18 W1ELA
HBM A2621−1.0en/de
Qualifiziertes Personal
Dieses Gerät ist nur von qualifiziertem Personal ausschließlich entsprechend
der technischen Daten in Zusammenhang mit den nachstehend ausgeführten
Sicherheitsbestimmungen und Vorschriften einzusetzen. Hierbei sind zusätz
lich die für den jeweiligen Anwendungsfall erforderlichen Rechts und Sicher
heitsvorschriften zu beachten. Sinngemäß gilt dies auch bei Verwendung von
Zubehör.
Qualifiziertes Personal sind Personen, die mit Aufstellung, Montage, Inbe
triebsetzung und Betrieb des Produktes vertraut sind und die über die ihrer
Tätigkeit entsprechende Qualifikationen verfügen.
Unfallverhütung
Die einschlägigen Unfallverhütungsvorschriften der Berufsgenossenschaften
müssen berücksichtigt werden.

19
W1ELA
HBMA2621−1.0en/de
1 Lieferumfang
•W1ELA/0 mit Litzenanschluss, zum Einspannen
Abb.1.2: Wegsensor W1ELA/0
2 Einführung
Die induktiven Wegsensoren der Typenreihe W1ELA werden als Einbautypen
z.B. in Maschinen, Versuchseinrichtungen und Messgeräten eingesetzt. Die
Aufnehmer sind in der Genauigkeitsklasse 0,2 für 4,8kHz Trägerfrequenz lie
ferbar. Der Tauchanker ist auf den Aufnehmer abgestimmt und darf daher
nicht mit anderen W1E− Tauchankern vertauscht werden.

20 W1ELA
HBM A2621−1.0en/de
3 Aufbau und Wirkungsweise
Die Aufnehmer bestehen aus Tauchanker und Spulenkörper. Das Messprinzip
der W1ELA Aufnehmer basiert auf dem Differential − Drossel− Prinzip. Das
Aufnehmergehäuse umschließt zwei axial hintereinander angeordnete Mess
spulen, die zusammen eine induktive Halbbrücke bilden. Diese wird in einem
nachgeschalteten Trägerfrequenzverstärker zu einer Vollbrücke ergänzt.
Der Wegmessbereich umfasst, ausgehend von der Nulllage, beide Richtun
gen bis zum Nennweg. Durch Verschieben des Tauchankers werden die Im
pedanzen der beiden Spulen beeinflusst. Das Verhältnis der Impedanzen ist
ein Maß für den Weg.