Маркировка индуктивных датчиков ТЕКО
А — цилиндрические резьбовые (встраиваемые)
В — цилиндрические резьбовые укороченные (встраиваемые)
BS — цилиндрические резьбовые особо короткие (встраиваемые)
С — цилиндрические гладкие (встраиваемые)
D — цилиндрические гладкие укороченные (встраиваемые)
E — цилиндрические резьбовые (невстраиваемые)
F — цилиндрические резьбовые укороченные (невстраиваемые)
FS — цилиндрические резьбовые особо короткие (невстраиваемые)
G — цилиндрические гладкие (невстраиваемые)
H — цилиндрические гладкие укороченные (невстраиваемые)
I — прямоугольные
K — спец. назначения для кранов, клапанов, поворотных задвижек
L — плоские
M — уголковые
R — кольцевые
T — для многопозиционных блоков
Z — корпуса специального конструктивного исполнения
W — цилиндрические для работы в среде высокого давления
СПОСОБ ПОДКЛЮЧЕНИЯ
нет- подключение с помощью кабеля
F — подключение с помощью кабеля (наличие хвостовика для крепления трубки защиты кабеля — «фитинга»)
С — подключение с помощью соединителя (разъема)
T — подключение с помощью клемм (клеммной коробки)
G — подключение с помощью кабеля (гермоввод)
ТИПОРАЗМЕР КОРПУСА
Первая цифра в типоразмере — базовая модель соответств.габарита.
0 — габариты корпусов d4; М5х0,5; d6,5
1 — габариты корпусов d8; М8х0,5; М8х1
2 — габариты корпусов М12х1
3 — габариты корпусов d14; М14х1; М16х1
4 — габариты корпусов d17; М18х1
5 — габариты корпусов d20; М22х1,5 (укороченные); d55 (невстраиваемые)
6 — габариты корпусов М22х1,5; М24х1,5
7 — габариты корпусов М27х1,5; М30х1,5 (укороченные)
8 — габариты корпусов М30х1,5; М36х1,5 (укороченные)
9 — габариты корпусов М36х1,5
10 — габариты корпусов d55 (встраиваемые)
Вторая цифра в типоразмере — модификации корпусов в данном габарите.
МАТЕРИАЛ КОРПУСА
А — алюминиевый сплав; S — сталь 12Х18Н10Т; F — сталь углеродистая; В — латунь; P — пластмасса
СТЕПЕНЬ ЗАЩИТЫ ПО ГОСТ 14254-96
нет — IP675 — IP658 — IP68
ТИП ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ
0 — 2-х- проводные (~90. 250В)
1 — 2-х- проводные (~20. 250В/=20. 320В)
2 — 2-х- проводные (=10. 30В)
3 — 3-х- проводные (=10. 30В)
4 — 4-х- проводные (=10. 30В)
5 — 5-и- проводные (=10. 30В)
6 — 3-х- проводные (~90. 250В)
7 — 4-х- проводные (~90. 250В)
8 — 5-и- проводные (~90. 250В)
ТИП КОНТАКТА
1 — нормально разомкнутый (NO)
2 — нормально замкнутый (NC)
3 — переключающий
4 — нормально разомкнутый (NO);(гальванически развязанный — коммутация нагрузки контактами реле)
5 — нормально замкнутый (NC); (гальванически развязанный — коммутация нагрузки контактами реле)
6 — переключающий; (гальв.развяз.- коммутация нагрузки контактами реле)
7 — нормально разомкнутый (NO); (гальв.развяз.- коммутация нагрузки оптроном)
8 — нормально замкнутый (NC); (гальв.развяз.- коммутация нагрузки оптроном)
Для аналоговых:
1 — с пропорциональным выходным напряжением
2 — с пропорциональным выходным током
3 — с пропорциональным выходным напряжением и током
4 — с пропорциональным выходным напряжением, током и регулируемой характеристикой
НАПРЯЖЕНИЕ ПИТАНИЯ
нет- типовое (по каталогу); 1 =3. 15В; 2 =10. 65В; 3 =15. 150В; 4 =15. 110В; 5 =77. 150В; 6 ~ 40. 250В; 9 ~ 320. 420В
СТРУКТУРА ВЫХОДА ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ
N — npn («общий +»)P — pnp («общий –»)
НАЛИЧИЕ ЗАЗЕМЛЯЮЩЕГО ВЫВОДА
нет — заземляющего вывода нет G — заземляющий вывод есть
НАЛИЧИЕ ЭКРАНА КАБЕЛЯ (для датчиков, подключаемых с помощью кабеля)
нет — неэкранированный кабель
S — экранированный кабель
НАЛИЧИЕ РЕГУЛИРОВКИ РАССТОЯНИЯ СРАБАТЫВАНИЯ
нет — без регулировкиR — с регулировкой
НОМИНАЛЬНОЕ РАССТОЯНИЕ СРАБАТЫВАНИЯ
ТОК НАГРУЗКИ, не более
нет-типовой (по каталогу); А-50мА; В-100мА; С-150мА; D-200мА; E-250мА; F-400мА; G-500мА; H-750мА; I-1000мА; М-20мА
НАЛИЧИЕ СВЕТОВОЙ ИНДИКАЦИИ
нет — индикации нет L — индикация состояния выходного ключа есть
ТИП ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ
нет — защиты нет
Z — защита с восстановлением — защита от короткого замыкания с восстановлением работоспособности после устранения неисправности, защита от неправильного подключения питания, выбросов напряжения, макс. емкость нагрузки 0,01 мкФ
Е — защита с восстановлением — защита от короткого замыкания с восстановлением работоспособности после устранения неисправности, защита от неправильного подключения питания, выбросов напряжения, емкость нагрузки 0,47. 1 мкФ
P — защита от неправильного подключения питания
T — защита триггерная
ТИП СОЕДИНИТЕЛЯ (способ подключения)
S4; S40; S401; S402; S27; R4 — РС4; R7 — РС7; R9 — вилка 282105; R10 — РС10;
R11 — вилка 1-0962581-1; R14 — 2РM14; R18 — 2РМД18Б4; R181 — 2РМ18Б7;
Тип клемм (клеммы на кабеле) — Т1, Т2, Т3, T4, T5 (колодка серии 2,8)
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ДАННЫЕ: МАКСИМАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ
(для датчиков, работающих в среде высокого давления “W”), МПа:
1 — 1 МПа; 2 — 2 МПа; . 50 — 50 МПа
ТЕМПЕРАТУРНЫЙ ДИАПАЗОН ЭКСПЛУАТАЦИИ
нет — типовой (по каталогу);
С — низкотемпературные -450. +650С
С1 — низкотемпературные -450. +900С
T — тропического исполнения -250. +750С
H — высокотемпературные -150. +1050С
СН — низкотемпературные -400. +1050С
S — тропического исполнения -50. +1200С
K — высокотемпературные 00. +1500С
D — низкотемпературные -600. +650С
С2 — низкотемпературные -40o. +80oС
Q — тропического исполнения -150. +1050С
G — высокотемпературные -50. +1200С
ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ СПЕЦИАЛЬНОГО ИСПОЛНЕНИЯ
О — с открытым коллектором
B — с низким падением на ключе B1 — с низким падением на ключе R — с износостойкой чувствительной поверхностью
U — без коэффициента редукции
V — вибростойкие
УРОВЕНЬ ПУЛЬСАЦИЙ ПИТАЮЩЕГО НАПРЯЖЕНИЯ
ДЛИНА КАБЕЛЯ, м
(без обозначения — длина кабеля 2 м)
Применение датчиков в промышленном оборудовании. Часть II
В статье рассмотрен такой важный практический вопрос, как подключение индуктивных датчиков с транзисторным выходом, которые в современном промышленном оборудовании встречаются повсеместно. Кроме того, описаны реальные датчики приближения — неотъемлемая часть работы инженера-электронщика, их плюсы, минусы и примеры применения. Часть первая опубликована в предыдущем номере (№ 5-6, 2017) журнала.
Индуктивные датчики
В первой части статьи были описаны возможные варианты выходов датчиков. По подключению датчиков с контактами (релейный выход) проблем возникнуть не должно. А по транзисторным не все так просто. Нужно учитывать много нюансов: полярность, логика работы, напряжение.
Для примера показаны упрощенные схемы подключения датчиков с транзисторным выходом (рис. 1). Нагрузка, как правило, это вход контроллера.
Рис. 1, а — датчик с выходным транзистором NPN. Коммутируется общий провод, который в данном случае — отрицательный провод источника питания. Нагрузка (Load) постоянно подключена к «плюсу» (+V). Здесь активный уровень (дискретный «1») на выходе датчика — низкий (0V), при этом на нагрузку подается питание через открывшийся транзистор.
Рис. 1, б — случай с транзистором PNP на выходе. Нагрузка (Load) постоянно подключена к «минусу» (0V), подача дискретной «1» (+V) коммутируется транзистором. Этот случай — наиболее частый, так как в современной электронике принято отрицательный провод источника питания делать общим (нулевым), а входы контроллеров и других регистрирующих устройств активировать положительным потенциалом.
Напряжение на транзисторном выходе, как правило, определяется напряжением питания, обычно ограниченным узкими пределами. Например, от 18 до 30 В. На это можно посмотреть с другой стороны — сейчас большинство устройств стандартизовано по напряжениям.
Далее от теории перейдем к практическим вопросам.
Взаимозаменяемость датчиков
Как я уже писал в предыдущей части статьи, есть четыре вида датчиков с транзисторным выходом, которые подразделяются по внутреннему устройству и схеме включения: PNP NO; PNP NC; NPN NO; NPN NC.
Бывает, что нужного типа датчика нет под рукой, а оборудование должно работать без простоя! Хорошая новость — перечисленные типы датчиков можно заменить друг на друга.
Это реализуется следующими способами:
- Переделка устройства инициации — механически меняется конструкция. Например, если NO датчик реагировал на наличие металла, то NC будет реагировать на его отсутствие. Если выход той же полярности, то не изменится ни программа, ни алгоритм работы.
- Изменение имеющейся схемы включения датчика (рассмотрим подробнее ниже).
- Переключение типа выхода датчика (если имеются такие переключатели на корпусе датчика).
- Перепрограммирование программы контроллера (изменение активного уровня входа, изменение алгоритма программы).
Естественно, производители умалчивают о таких возможностях, чтобы продавать большое количество и номенклатуру изделий. Ниже приведен пример, как можно заменить датчик PNP на NPN, изменив схему подключения (рис. 2).
Понять работу этих схем поможет осознание того факта, что транзистор — это ключевой элемент, который можно представить обычными контактами реле.
На рис. 2, а показана схема датчика с нормально открытым выходом типа PNP. Когда датчик не активен, его выходные «контакты» разомкнуты, и ток через них не протекает. И наоборот, если контакты замкнуты, то протекающий ток создает падение напряжения на нагрузке.
При активации напряжение (+V) через открытый транзистор поступает на вход контроллера, и он активизируется. Как того же добиться с выходом NPN?
Смотрим на изменения в схеме на рис. 2, б. Прежде всего, обеспечен режим работы выходного транзистора датчика. Для этого в схему добавлен дополнительный резистор, его сопротивление обычно порядка 4,7–10 кОм. Теперь, когда датчик не активен, через дополнительный резистор напряжение (+V) поступает на вход контроллера, и вход контроллера активизируется.
Когда датчик активен, на входе контроллера дискретный «0», поскольку вход контроллера шунтируется открытым NPN транзистором, и почти весь ток дополнительного резистора проходит через этот транзистор.
Как отремонтировать и проверить индуктивный датчик?
Ремонту датчики приближения практически не подлежат, поскольку имеют цельный корпус, залитый компаундом. К тому же, большинство поломок связано с механическими повреждениями из-за неаккуратного персонала или сдвига активатора.
Чтобы проверить датчик электрически, нужно подать на него питание, то есть подключить его в схему, а затем активировать (инициировать). При активации должен загораться индикатор. Но индикация не гарантирует правильной работы индуктивного датчика. Нужно подключить нагрузку и измерить напряжение на ней, чтобы быть уверенным на 100%.
Условное обозначение датчика приближения
На принципиальных схемах индуктивные датчики (датчики приближения) обозначают квадратом с двумя линиями в нем, повернутым на 45°. Пример на рис. 3.
На верхней схеме нормально открытый (НО) контакт (условно обозначен PNP транзистор). Вторая схема — нормально закрытый, и третья схема — оба контакта в одном корпусе.
Цветовая маркировка выводов датчиков
Существует стандартная система маркировки датчиков. Все производители в настоящее время придерживаются ее.
- Синий (Blue) — минус питания.
- Коричневый (Brown) — плюс питания.
- Черный (Black) — выход.
- Белый (White) — второй выход, или вход управления.
Однако непосредственно перед монтажом нелишним будет убедиться в правильности подключения, обратившись к руководству (инструкции) по подключению. Кроме того, как правило, цвета проводов указаны на самом датчике, если позволяет его размер.
Конкретный производители
Ниже — мое субъективное мнение по датчикам, с которыми приходилось иметь дело.
«ТЕКО». Для тех, кто выбирает отечественного производителя. Эта челябинская компания существует с советских времен и в настоящее время выпускает большое разнообразие датчиков. К сожалению, по моему опыту, на их долю приходится большое количество электрических отказов. Также у них слабая механическая прочность. Надеюсь, в настоящее время фирма улучшила качество продукции. Несомненное преимущество этой компании — цена, которая может быть в 2–3 раза ниже импортных аналогов (исключение Китай). Пример применения индуктивного датчика «Теко» — рис. 4.
Рис. 4 — Пример применения индуктивного датчика «TEKO»
В данном случае активатор, который проезжает мимо датчика, сместился и поломал оригинальный датчик. Выход — был установлен датчик «Теко» с большой зоной срабатывания.
AUTONICS. Оптимальный выбор по соотношению цена/качество. Эта корейская фирма выпускает большое количество датчиков с неплохим качеством. Благодаря скромным вложениям в раскрутку бренда, цены остаются весьма приемлемыми.
На рис. 5 показан пример модернизации спаивающей головки упаковочной линии.
Рис. 5 — Пример модернизации спаивающей головки упаковочной линии
В верхней части — датчик Autonics. Ранее установили электрический концевой выключатель, как на нижней части фото. Чтобы исключить проблемы с контактами, было решено установить индуктивный датчик, с чем Autonics прекрасно справился и сбои прекратились. Завершением стала прокладка дополнительного провода питания и изготовление крепежной пластины.
OMRON. Это старый раскрученный бренд, поэтому цена на эти датчики довольно высока. Однако и качество на уровне.
На рис. 6 — датчики показывают положение механизма редуктора.
Рис. 6 — Датчик показывает положение механического редуктора.
В большинстве случаев установка датчиков раскрученных брендов нецелесообразна, поэтому они устанавливаются в оборудовании высокой ценовой категории.
ALLEN BRADLEY. Этот американский бренд, как Rolls-Royce в мире моторов. Цена весьма высока, а вот качество в конкретно взятом случае подкачало: датчик, установленный на крышке бункера сыпучего вещества, перестал работать (рис. 7).
Рис. 7 — Дитчик Allen Bradley
Оказалось, проблема в контактах разъема. Их подогнули и почистили. В данном случае при грамотной установке датчик «Теко» прекрасно бы справился. Кстати, разница в цене этих датчиков — примерно в 10 раз!
Следует сказать, что в настоящее время более 90% от общего числа индуктивных датчиков имеют замену на датчики других производителей. Редко бывают случаи, когда нужен какой-то определенный тип. Как правило, это связано с габаритами и особенностями монтажа. В пределах одного предприятия целесообразно остановить выбор на одном производителе.
Александр Ярошенко, автор блога SamElectric.ru
�� Подписывайтесь на Elec.ru. Мы есть в Телеграм, ВКонтакте и Одноклассниках
Пожаловаться
Все новости и публикации пользователя Ярошенко Александр в персональной ленте вашего личного кабинета на Elec.ru
Подписаться
Читайте также
10 апреля 2016 г. 11:17
Практические схемы включения датчиков
29 сентября 2017 г. 16:02
Применение датчиков в промышленном оборудовании
19 августа 2013 г. 4:38
Индуктивные датчики. Разновидности, применение, схемы включения
20 апреля 2016 г. 17:29
Датчики приближения Autonics: индуктивные и емкостные
26 ноября 2018 г. 11:36
Оптические и фотодатчики. Разновидности и принципы работы
6 февраля 2019 г. 10:39
Так что же это за «хитрость» — индуктивный датчик приближения?
Новости по теме
Новые датчики тока HARTING прямоугольной формы — надёжная защита от помех
6 декабря 2017 г. 10:03
Датчики движения от компании Schneider Electric – автоматическое управление освещением дома и на улице
20 июня 2017 г. 12:40
Промышленные и модульные датчики от «Электронщика» позволяют создавать сложные системы управления
14 апреля 2017 г. 10:42
Фотоэлектрические датчики серии E3Z от OMRON-IA
30 января 2017 г. 9:34
Выпущена новая модификация прибора ПКВ/У3.0 (теперь с тремя датчиками перемещений)
23 апреля 2010 г. 10:52
Новая гамма датчиков для промышленного применения
2 июня 2005 г. 11:03
Объявления по теме
ПРОДАМ: Индуктивные датчики (бесконтактные выключатели) обзор предлагаемых моделей (н/м)
К наиболее распространенным бесконтактным датчикам положения относятся: фотоэлектронные, магнитогерконовые, генераторные и индуктивные датчики. В них нет механического контакта между подвижным объектом, передвижение и расположение которого находится под контролем. Бесконтактные датчики позволяют обеспечить высокую быстроту действия и большую частоту при включении механизмов. Недостаток этого типа датчиков заключается в зависимости точности от различных изменений напряжения питания и от температуры. Выходным аппаратом датчиков в зависимости от требований могут быть либо бесконтактный логический элемент, либо электрическое реле. Бесконтактные выключатели (индуктивные датчики) предназначены для регистрации наличия в рабочей зоне датчика металлического объекта путем изменения логического состояния выхода коммутирующего элемента. В различных схемах точной остановки всевозможных электроприводов это устройство может применяться для подачи команды с целью перехода к пониженной частоте вращения и для осуществления окончательной остановки. Индуктивный датчик— это самый простой и распространённый вид устройств, которые отлично функционируют при воздействии на них света, шума, жидкости и диэлектрической пыли. Активной зоной устройств подобного типа являются чётко очерченные границы. Принцип действия индуктивного датчика заключается в изменении параметров высокочастотного магнитного поля, создаваемого катушкой индуктивности датчика, подключенной к внутреннему генератору. При попадании какого-либо металлического или любого другого предмета в активную зону датчика, происходит уменьшение амплитуды магнитного поля, которое контролируется схемой, и изменение логического состояния выходного коммутирующего элемента. Для коммутации постоянного тока на выходе датчика используют NPN/PNP транзистор, при работе на переменном токе применяют симистор. Индуктивный датчик может иметь многие разновидности,но все они имеют светодиодный индикатор состояния, который обеспечивает.
ПРОДАМ: Бесконтактные выключатели (бесконтактные датчики) (н/м)
Бесконтактный выключатель (или бесконтактный датчик) – это полупроводниковый прибор, который применяют для дистанционного контроля определенного оборудования. Суть работы зависит от вида бесконтактного выключателя. Классификация бесконтактных выключателей: Индуктивные. С полупроводниковым коммутирующим элементом. Индуктивный бесконтактный выключатель работает по принципу создания электромагнитного поля в зоне чувствительности с четко очерченными границами. Эти устройства применяют с целью обнаружения металлических объектов. Индуктивный выключатель чувствителен к диэлектрической пыли, свету, звуковым волнам, жидкости. Емкостные. Такие устройства фиксируют металлические и диэлектрические объекты воздействия. В качестве чувствительного элемента в таком бесконтактном выключателе используется конденсатор. Прибор работает по принципу изменения емкости конденсатора при воздействии на датчик чувствительной зоны. Оптические. Эти выключатели нужны для фиксации объектов, прерывающих или отражающих оптическое излучение в видимом и невидимом спектре. Термопары. Бесконтактный выключатель, который реагирует на изменение температуры объектов. Оптические датчики могут работать в широком температурном диапазоне. Они чувствительны даже к незначительному изменению температуры (±0,01 °С). Оптический датчик используется в окислительных и инертных средах. Фотодатчики. Способны обнаружить любой непрозрачный объект. Преимущества бесконтактных выключателей: — Герметичность. -Надежность. -Компактность и небольшая масса. -Различные варианты монтажа. — Бесконтактные выключатели не оказывают на объекты обратного воздействия. — Детали не изнашиваются. — Устройства имеют стабильные характеристики. -Рабочая поверхность выключателя не контактирует с объектом. Условия для работы бесконтактных выключателей Возможно применение в условиях промышленного производства, в агрессивной и взрывоопасной среде. Температурный диапазон: от -60° С до +150° С. Давление до 500 атм. Как.
ПРОДАМ: Тороидальный датчик тока Д. 250/0, 125 (1: 2000). Скидка 10%.
Датчик тока предназначен для использования в системах измерений, контроля и автоматики в электроустановках до 1000 В частотой 50 Гц. Конструктивно датчик представляет собой тороидальный трансформатор тока; определяет величину действующего значения переменного синусоидального тока в контролируемом проводе первичной обмотки. Изготавливается в пластиковом корпусе. Материал сердечника — электротехническая сталь. Исполнения: — Д. 100/0,1 — ток 5-100 А, коэффициент трансформации (±2%) — 1:1000 со скидкой 1223 руб. — Д. 250/0,125 — ток 5-250 А, коэффициент трансформации (±2%) — 1:2000 со скидкой 1561 руб.
Симахин Иван · ООО «ЭНЕРГИС-АВТОМАТИКА» · 3 апреля · Россия · Кировская обл
ПРОДАМ: Фотоэлектрический датчик WSE130L-54 (pn 6029868) из наличия
Продается НОВЫЙ фотоэлектрический датчик WSE130L-54 (pn 6029868) — 1 штука. Фотоэлектрический датчик в миниатюрном корпусе Датчик в наличии. Есть ГТД, ввезен в РФ в конце 2022 года. Только для юридических лиц по безналичному расчету. Тип: WSE130L-54 Артикул: 6029868 В объем поставки входит: DSL-8L04-2-130 (1 шт) Описание на сайте производителя https://www.sick.com/ru/ru/6029868 Узнать цену и оставить заявку можно здесь: https://inortek.ru/search.html?q=6029868
Беляков Андрей · ДАНЭКС · 3 апреля · Россия · г Санкт-Петербург
ПРОДАМ: Датчик измерения вибрации ВД06А широкого применения
Вибродатчик используют во всех областях профессиональных виброизмерений — системах диагностики, мониторинга и аварийного отключения в электро- и теплоэнергетике, гидроэнергетике, на транспорте и в др. отраслях. Цена на датчики вибрации оптимальна и ниже, чем аналоги у других поставщиков и производителей. Принцип действия По принципу действия датчики являются пьезоэлектрическими вибропреобразователями. Восемь преимуществ пьезоэлектрического датчика вибрации Малый коэффициент гармоник выходного сигнала за счет сдвоенного пьезоэлектрического чувствительного элемента. Высокие метрологические характеристики и предельно малые размеры датчика за счет применения специальных конструктивных решений и материалов (сейсмической массы из сплава вольфрама). Долговременная стабильность параметров датчика вибрации в самых неблагоприятных условиях эксплуатации без потери точности измерений за счет использования герметичного корпуса из полированной нержавеющей стали, посадочной плоскости, притёртой по 10-му классу чистоты и специально состаренных пьезоэлементов. Виброизмерение всех известных типов механизмов (вращающихся, возвратно-поступательных, неповторяющихся и т.д.) за счет расширенного диапазона частот. Подключение датчика вибрации на значительном расстоянии от вторичной аппаратуры (до 20. 30 м) за счет встроенного усилителя. Стандартный тип выхода – ICP. Широкий диапазон рабочих температур датчика вибрации. Влагобрызгозащищённое исполнение. Четыре особенности датчика вибрации Возможность стационарной и временной установки датчика на объекте контроля. При стационарной установке он крепится на шпильку М5, при временной — на магнитное крепление, поставляемое отдельно. Миниатюрный коаксиальный разъём типа СР50-267 для подключения к внешним устройствам. Для преобразования сигнала ВД06А (а также вибродатчиков любых типов) в выходной стандартный токовый сигнал 4-20 мА используется интегрирующий преобразователь сигнала датчика вибрации ИПВ-3. Для крепления датчика к поверхности.
Ивкина Лидия · НТФ Микроникс · 18 марта · Россия · Омская обл
- ВКонтакте
- Однокласники
- Telegram
Практические схемы включения датчиков
Данная статья – вторая часть статьи про разновидности и принципы работы датчиков. Кто не читал – рекомендую, там очень много тонкостей разложено по полочкам. Здесь же я отдельно вынес такой важный практический вопрос, как подключение индуктивных датчиков с транзисторным выходом, которые в современном промышленном оборудовании – повсеместно. Кроме того, приведены реальные инструкции к датчикам и ссылки на примеры.
Принцип активации (работы) датчиков при этом может быть любым – индуктивные (приближения), оптические (фотоэлектрические), и т.д.
В первой части были описаны возможные варианты выходов датчиков. По подключению датчиков с контактами (релейный выход) проблем возникнуть не должно. А по транзисторным и с подключением к контроллеру не всё так просто.
Рекомендую тем, кто интересуется, также мою статью про параллельное подключение транзисторных выходов.
Схемы подключения датчиков PNP и NPN
Отличие PNP и NPN датчиков в том, что они коммутируют разные полюсы источника питания. PNP (от слова “Positive”) коммутирует положительный выход источника питания, NPN – отрицательный. Ниже для примера даны схемы подключения датчиков с транзисторным выходом. Нагрузка – как правило, это вход контроллера.
PNP выход датчика. Нагрузка (Load) постоянно подключена к “минусу” (0V), подача дискретной “1” (+V) коммутируется транзистором. НО или НЗ датчик – зависит от схемы управления (Main circuit)
NPN выход датчика. Нагрузка (Load) постоянно подключена к “плюсу” (+V). Здесь активный уровень (дискретный “1”) на выходе датчика – низкий (0V), при этом на нагрузку подается питание через открывшийся транзистор.
Призываю всех не путаться, работа этих схем будет подробно расписана далее.
СамЭлектрик.ру в социальных сетях:
Подписывайтесь! Там тоже интересно!
На схемах ниже показано в принципе то же самое. Акцент уделён на отличия в схемах PNP и NPN выходов.
Схемы подключения NPN и PNP выходов датчиков
На левом рисунке – датчик с выходным транзистором NPN. Коммутируется общий провод, который в данном случае – отрицательный провод источника питания. Справа – случай с транзистором PNP на выходе. Этот случай – наиболее частый, так как в современной электронике принято отрицательный провод источника питания делать общим, а входы контроллеров и других регистрирующих устройств активировать положительным потенциалом.
Подключение двухпроводных датчиков
Про параллельное подключение датчиков я писал на блоге несколько раз, ссылки в конце статьи. Но если с трехпроводными всё более-менее понятно (с релейными вообще нет проблем), то двухпроводные не могут работать в параллель, в отличие от трехпроводных. Когда первый включается, на выход второго приходит напряжение, и он никак не может работать, поскольку брать питание ему не откуда. Ведь тока через датчик нет. Вообще двухпроводные очень капризны к нагрузке и питанию, им нужен определенный уровень тока, и не с каждой нагрузкой они работают. Например, индуктивные нагрузки, импульсные PFC блоки питания и светодиодные лампы не могут обеспечить нормальную работу двухпроводных датчиков. Поэтому я не люблю их.
Если нужно параллель, то решения три –
1. оставить один датчик
2. оставить два датчика, но чтобы они работали не в параллель, а каждый на свою нагрузку.
3. поставить трехпроводные датчики в параллель.
Как проверить индуктивный датчик?
Для этого нужно подать на него питание, то есть подключить его в схему. Затем – активировать (инициировать) его. При активации будет загораться индикатор. Но индикация не гарантирует правильной работы индуктивного датчика. Нужно подключить нагрузку, и измерить напряжение на ней, чтобы быть уверенным на 100%.
Замена датчиков
- PNP NO
- PNP NC
- NPN NO
- NPN NC
Все эти типы датчиков можно заменить друг на друга, т.е. они взаимозаменяемы.
Это реализуется такими способами:
- Переделка устройства инициации – механически меняется конструкция.
- Изменение имеющейся схемы включения датчика.
- Переключение типа выхода датчика (если имеются такие переключатели на корпусе датчика).
- Перепрограммирование программы – изменение активного уровня данного входа, изменение алгоритма программы.
Ниже приведён пример, как можно заменить датчик PNP на NPN, изменив схему подключения:
PNP-NPN схемы взаимозаменяемости. Слева – исходная схема, справа – переделанная.
Понять работу этих схем поможет осознание того факта, что транзистор – это ключевой элемент, который можно представить обычными контактами реле (примеры – ниже, в обозначениях).
Итак, схема слева. Предположим, что тип датчика – НО. Тогда (независимо от типа транзистора на выходе), когда датчик не активен, его выходные “контакты” разомкнуты, и ток через них не протекает. Когда датчик активен, контакты замкнуты, со всеми вытекающими последствиями. Точнее, с протекающим током через эти контакты)). Протекающий ток создает падение напряжения на нагрузке.
Внутренняя нагрузка показана пунктиром неспроста. Этот резистор существует, но его наличие не гарантирует стабильную работу датчика, датчик должен быть подключен к входу контроллера или другой нагрузке. Сопротивление этого входа и является основной нагрузкой.
Если внутренней нагрузки в датчике нет, и коллектор “висит в воздухе”, то это называют “схема с открытым коллектором”. Эта схема работает ТОЛЬКО с подключенной нагрузкой.
Так вот, в схеме с PNP выходом при активации напряжение (+V) через открытый транзистор поступает на вход контроллера, и он активизируется. Как того же добиться с выходом NPN?
Бывают ситуации, когда нужного датчика нет под рукой, а станок должен работать “прям щас”.
Смотрим на изменения в схеме справа. Прежде всего, обеспечен режим работы выходного транзистора датчика. Для этого в схему добавлен дополнительный резистор, его сопротивление обычно порядка 5,1 – 10 кОм. Теперь, когда датчик не активен, через дополнительный резистор напряжение (+V) поступает на вход контроллера, и вход контроллера активизируется. Когда датчик активен – на входе контроллера дискретный “0”, поскольку вход контроллера шунтируется открытым NPN транзистором, и почти весь ток дополнительного резистора проходит через этот транзистор.
В данном случае происходит перефазировка работы датчика. Зато датчик работает в режиме, и контроллер получает информацию. В большинстве случаев этого достаточно. Например, в режиме подсчета импульсов – тахометр, или количество заготовок.
Да, не совсем то, что мы хотели, и схемы взаимозаменяемости npn и pnp датчиков не всегда приемлемы.
Как добиться полного функционала? Способ 1 – механически сдвинуть либо переделать металлическую пластинку (активатор). Либо световой промежуток, если речь идёт об оптическом датчике. Способ 2 – перепрограммировать вход контроллера чтобы дискретный “0” был активным состоянием контроллера, а “1” – пассивным. Если под рукой есть ноутбук, то второй способ и быстрее, и проще.
Условное обозначение датчика приближения
На принципиальных схемах индуктивные датчики (датчики приближения) обозначают по разному. Но главное – присутствует квадрат, повёрнутый на 45° и две вертикальные линии в нём. Как на схемах, изображённых ниже.
НО НЗ датчики. Принципиальные схемы.
На верхней схеме – нормально открытый (НО) контакт (условно обозначен PNP транзистор). Вторая схема – нормально закрытый, и третья схема – оба контакта в одном корпусе.
Цветовая маркировка выводов датчиков
Существует стандартная система маркировки датчиков. Все производители в настоящее время придерживаются её.
Однако, нелишне перед монтажом убедиться в правильности подключения, обратившись к руководству (инструкции) по подключению. Кроме того, как правило, цвета проводов указаны на самом датчике, если позволяет его размер.
Вот эта маркировка.
- Синий (Blue) – Минус питания
- Коричневый (Brown) – Плюс
- Чёрный (Black) – Выход
- Белый (White) – второй выход, или вход управления, надо смотреть инструкцию.
Система обозначений индуктивных датчиков
Тип датчика обозначается цифро-буквенным кодом, в котором зашифрованы основные параметры датчика. Ниже приведена система маркировки популярных датчиков Autonics.
Система обозначений датчиков Autonics
Скачать инструкции и руководства на некоторые типы индуктивных датчиков:
• Autonics_PR / Индуктивные датчики приближения. Подробное описание параметровэ, pdf, 135.28 kB, скачан: 3929 раз./
• Autonics_proximity_sensor / Каталог датчиков приближения Autonics, pdf, 1.73 MB, скачан: 2352 раз./
• Omron_E2A / Каталог датчиков приближения Omron, pdf, 1.14 MB, скачан: 2978 раз./
• ТЕКО_Таблица взаимозаменяемости выключателей зарубежных производителей / Чем можно заменить датчики ТЕКО, pdf, 179.92 kB, скачан: 2379 раз./
• Turck_InduktivSens / Датчики фирмы Turck, pdf, 4.13 MB, скачан: 2828 раз./
• pnp npn / Схема включения датчиков по схемам PNP и NPN в программе Splan/ Исходный файл., rar, 2.18 kB, скачан: 4597 раз./
Скачать книгу про датчики
• Алейников А.Ф. Гридчин В.А. Цапенко М.П. Датчики / Алейников А.Ф. Гридчин В.А. Цапенко М.П. Датчики. Рассмотрены все виды датчиков — теория и практика, pdf, 13.21 MB, скачан: 4682 раз./
Реальные датчики
Датчики – товар специфический, и в магазинах электрики такие не продают. Как вариант, их можно купить в Китае, на АлиЭкспрессе.
А вот какие оптические датчики я встречаю в своей работе.
Всем спасибо за внимание, жду вопросов по подключению датчиков в комментариях!
Рекомендую похожие статьи:
- Подключение двух датчиков движения
- Индуктивные датчики. Разновидности, принцип работы
- Параллельное соединение транзисторных выходов
- Схема подключения и монтаж датчика освещенности
- Надо ли жертвовать безопасностью в обмен на деньги?
- Оптические и фотодатчики. Разновидности и принципы работы
- Пресс КД. Переделка электрической схемы
Индуктивный датчик LMF6-3010NC (DC6-36V NPN NO+NC)
Особенности индуктивных датчиков LMF6
- Компактность
- Высокая частота переключения
- Защита от неправильной полярности
- Пылезащищенность, виброустойчивость, водо- и маслозащищенность
- Долгий срок службы
| Характеристики | |
| Тип датчика | индуктивный датчик |
| Тип корпуса | прямоугольный корпус |
| Тип выхода | транзистор NPN (трехпроводное подключение) |
| Состояние выхода | NO+NC |
| Рабочее напряжение | 6-36VDC |
| Ток нагрузки | DC: 200мА |
| Расстояние срабатывания | 10 мм |
| Частота срабатывания | 400 Гц |
| Размер объекта воздействия (железо) | 20 x 20 x 1мм |
| Гистерезис | |
| Ток потребления | DC 12V: 8мА; 24V: 15 мА |
| Ток утечки | DC: |
| Сопротивление изоляции | 50МОм |
| Тип соединения | кабель 1,5м |
| Рабочая температура | -25°С. +75°С |
| Материал корпуса | пластик |
| Индикация срабатывания | светодиодная |
| Степень защиты | IP66 |
Расшифровка номенклатуры — LMF6-3010NA
- LMF – Тип датчика
- LMF – Индуктивный датчик в прямоугольном корпусе
- LM – Индуктивный датчик в цилиндрическом корпусе
- 30 – Питание (30: 6-36VDC; 330: 10-30VDC)
- 10 – Расстояние срабатывания 10мм
- N – Тип выхода
- N – транзистор NPN (трехпроводное подключение)
- P – транзистор PNP (трехпроводное подключение)
- A – Состояние выхода
- A – нормально открытый NO
- B – нормально закрытый NC
- C – NO+NC
| Расстояние срабатывания | 10мм | |||
| Напряжение питания |
DC6 — 36VDC | NPN | NO | LMF6-3010NA |
| NC | LMF6-3010NB | |||
| NO+NC | LMF6-3010NC | |||
| PNP | NO | LMF6-3010PA | ||
| NO | LMF6-3010PB | |||
| NO+NC | LMF6-3010PC | |||
Конкретная схема подключения указана на этикетке бесконтактного выключателя.
Схемы подключения 3 и 4 проводных бесконтактных выключателей
Схемы подключения 2 проводных бесконтактных выключателей