3-Draht-Sensoren

3-Draht-Sensoren sind plusschaltend, Typ „PNP“ oder minusschaltend, Typ „NPN“, mit separaten Anschlüssen für die Stromversorgung und für den Ausgang. Diese Sensoren sind geschützt gegen Überlast, vor Kurzschluss und Verpolung. Der Reststrom ist vernachlässigbar. Beim Sensortyp PNP ist die Last zwischen Ausgang und Masse (L-) angeschlossen. Beim Sensortyp NPN ist die Last zwischen Ausgang und L+ angeschlossen.

Sonderform: Sensoren mit digitalem Stromausgang

Eine Sonderform des schaltenden 3-Draht-Sensors ist der Sensor mit digitalem Stromausgang. In seiner Standardausführung repräsentiert der 3-Draht-Sensor den Schaltzustand durch den Spannungspegel am Schaltausgang. In seiner Sonderform mit digitalem Stromausgang repräsentiert der Sensor den Schaltzustand durch einen eingeprägten Strom. Der Ausgang fungiert somit als Stromquelle. Im nicht geschalteten Zustand treibt der Schaltausgang einen eingeprägten Strom von ca. 5 mA durch die angeschlossene Last. Im geschalteten Zustand erhöht sich dieser Strom auf ca. 10 mA.

Ein Vorteil dieses Ausgangstyps ist die i. d. R. geringere Empfindlichkeit für elektromagnetische Störungen von außen. Ein weiterer Vorteil ist die Diagnosefähigkeit. Leitungsbruch oder Leitungskurzschluss sind erkennbar und auswertbar.

Der Anschluss eines Sensors mit digitalem Stromausgang erfolgt wie bei einem Sensor mit PNP und Schließerausgang. Die Last liegt zwischen Ausgangsanschluss und Massepotenzial. 

Sensoranschluss – Beispiel

Sonderform: Sensoren mit Gegentaktausgang

Sensoren mit Gegentaktausgang vereinen die Eigenschaften eines PNP-Ausgangs und eines NPN-Ausgangs in sich. Diese Sensoren entsprechen dem Sensortyp E (3-Draht), wobei der Schaltausgang zusätzlich mit einem PNP- und einem NPN-Transistor ausgestattet ist. Dadurch kann die Last zwischen Ausgangsleitung und L+ oder L- geschaltet werden. 

Sensoren mit Gegentaktausgang werden von Pepperl+Fuchs in folgenden Technologien eingesetzt:

• optoelektronische Sensoren
• Ultraschallsensoren
• Inkremental-Drehgeber
• Induktive Positionssensoren (PMI-)

Sensoranschluss – Beispiel

Ausführungen von 3-Draht-Sensoren

Diese Sensoren sind i. d. R. im 3. Block der Bestellbezeichnung bei Pepperl+Fuchs gekennzeichnet mit:

–E 

–EI = Sonderform mit digitalem Stromausgang

–EP = Sensoren mit Gegentaktausgang

Die Sensoren des Typs –E sind in folgenden Schaltelementfunktionen erhältlich:

• NPN, Schließer (E0, früher E)
• NPN, Öffner (E1)
• PNP, Schließer (E2)
• PNP, Öffner (E3)
• NPN, Schließer/Öffner, umschaltbar (E4)
• PNP, Schließer/Öffner, umschaltbar (E5)
• PNP, Schließer, 2-kanalig (E8)
• PNP/NPN, Gegentaktausgang (EP)

3-Draht-Analogsensoren für Gleichspannungsbetrieb

Diese Sensoren haben separate Anschlüsse für die Stromversorgung und den Analogausgang. Am Ausgang kann ein messgrößenproportionales Analogsignal abgegriffen werden. Die am weitesten verbreiteten Analogsignale sind 4 mA ... 20 mA und 0 V ... 10 V. Die Messgröße kann dabei sein der Objektabstand, ein Neigungswinkel, ein Füllstand, eine Ventilposition, ein Beschleunigungswert usw. Viele induktiver Analogsensoren sind parametrierbar, sodass der Ausgang optimal den Gegebenheiten in der Anwendung angepasst werden kann. Oft verfügen induktive Analogsensoren zusätzlich über Schaltausgänge zur Signalisierung von Grenzwerten, siehe 3-Draht-Sensoren mit Frequenzausgang für den Gleichspannungsbetrieb.

Sensoranschluss – Beispiel

Ausführungen

Die Sensoren dieses Typs sind in der Bestellbezeichnung bei Pepperl+Fuchs gekennzeichnet mit:

–I = Sensor mit Stromausgang bzw.

–U = Sensor mit Spannungsausgang

Solche Sensoren sind in folgenden Ausführungen erhältlich:

• Stromausgang, z. B. 4 mA ... 20 mA (I)
• Spannungsausgang, z. B. 0 V ... 10 V (U)
• Strom-/Spannungsausgang, mit 2 Analogausgängen oder mit eigenständiger Lasterkennung und Umschaltung der Ausgangsfunktion (IU)