Tipos de saída disponíveis

Cada tipo de saída do sensor informa se é um sensor (de comutação) binário com dois estados definidos, valores de saída analógica ou um sensor (de medição) de transferência de dados. A seguir, você aprenderá sobre os tipos de saída para os quais os sensores indutivos estão disponíveis e como essas saídas funcionam.

Nota: Você pode encontrar informações sobre a conexão elétrica de diferentes sensores de acordo com seus tipos de saída em Conexão do Sensor.

Sensores de proximidade indutivos tradicionais, ou seja, interruptores liga/desliga simples, estão incluídos nesta faixa. Eles podem alternar entre dois estados definidos e, assim, controlar atuadores, como válvulas, abas, luzes de sinalização etc. Sensores de proximidade indutivos podem ser conectados a entradas digitais de controladores lógicos programáveis.

1. Sensor com saída NPN (sinal "negativo")

Uma saída NPN do sensor liga a conexão de saída ao aterramento quando comutado. A carga é conectada entre a tensão de alimentação de V U_B e a saída NPN do sensor.

2. Sensor com saída PNP (sinal "positivo")

Uma saída PNP do sensor liga a conexão de saída à tensão de alimentação do sensor quando comutado. A carga está ligada entre a saída PNP do sensor e o aterramento L-.

Nota: Os sensores com saída PNP tendem a ser usados com mais frequência para evitar curtos-circuitos com o aterramento.

3. Sensor com função de dois fios

Sensores indutivos com função de dois fios usam esse tipo comum de saída com apenas dois cabos de saída para fonte de alimentação e transmissão de sinal.

O sensor é operado em série com a carga conectada. Em uma conexão em série, a ordem em que o sensor e a carga são organizados é irrelevante.

Como funciona

Um sensor com função de dois fios é um componente ativo que requer energia para funcionar. O sensor é alimentado com essa energia elétrica através dos dois fios de conexão. Ao mesmo tempo, o sensor sinaliza seu estado do comutador através dos mesmos fios de conexão.

Um sensor com função de dois fios é geralmente equiparado a um comutador mecânico em termos de como ele funciona. No entanto, esse tipo de sensor funciona de forma diferente de um comutador mecânico, que é aberto ou fechado dependendo da situação de amortecimento do sensor.  Nenhuma corrente flui através de um comutador mecânico aberto. A carga conectada não é energizada. Por outro lado, em uma situação ideal, a tensão não cai por meio de um comutador mecânico fechado. Toda a tensão de alimentação é aplicada ao longo da carga.

Por outro lado, um sensor com função de dois fios, como um componente ativo, requer tensão e corrente o tempo todo. Mesmo no estado fechado, uma tensão não insignificante, ausente da carga conectada, cai ao longo do sensor. Quando aberto, uma corrente flui através do sensor e da carga conectada. Ao operar um sensor com função de dois fios, os Estados exclusivos "aberto" e "fechado", portanto, nunca existem.

Sensores com função de dois fios são operados principalmente em entradas digitais de um controlador lógico programável (PLC). Dependendo do seu tipo, estas entradas digitais têm uma impedância de entrada de acordo com a norma EN 61131-2. Isso deve ser levado em consideração ao selecionar o sensor com a função de dois fios. Os sensores padrão da Pepperl+Fuchs com função de dois fios podem ser operados em entradas digitais tipo 2. As entradas digitais tipo 3 requerem uma corrente residual baixa. Sensores com função de dois fios com estágios de saída Z4L (ou Z8L) são adequados para operação em entradas digitais tipo 3.

Ocasionalmente, sensores com função de dois fios são operados em cargas discretas. O valor da resistência individual da carga deve ser levado em consideração. Os dados técnicos para sensores com função de dois fios não fornecem nenhuma informação direta sobre isso, uma vez que o valor da resistência depende da tensão de operação da fábrica e da corrente operacional mínima e máxima do sensor.

4. Sensor com saída de contato de relé

Um sensor com saída de contato de relé tem uma saída binária que controla um relé. A comutação é realizada por meio de um circuito de controle separado, ao contrário do circuito de alimentação, como um circuito "controlado".

Como funciona

Os sensores com saída de contato de relé têm pelo menos quatro conexões. Duas conexões são usadas para alimentar os componentes eletrônicos do sensor. As conexões restantes direcionam os contatos de relé livres de potencial para fora. Essas são duas conexões com um contato NC/NO e três conexões com um contato de conversão. Os contatos de relé são contatos mecânicos que geralmente têm uma capacidade de transporte de corrente mais alta do que as saídas de comutação eletrônica. Por esse motivo, os contatos do relé estão sujeitos a desgaste mecânico. A frequência de comutação também é limitada a poucos processos de comutação por segundo. Um recurso importante de um contato de relé é sua operação livre de potencial.

5. Sensor com sinal de saída NAMUR

Um sensor com este tipo de saída gera sinais de saída que correspondem à função de segurança adicional de acordo com as especificações NAMUR, por exemplo, um sensor de proximidade projetado corretamente ou um codificador giratório.

Como funciona

Os sensores NAMUR contam com dois fios que representam o estado do interruptor por meio de valores de corrente específicos, conforme definido na norma EN 60947-5-6. Os sensores NAMUR geralmente são conectados a amplificadores de comutação isolados que interpretam os valores atuais do sensor NAMUR e os convertem em saídas de comutação dedicadas. Juntamente com um amplificador de comutação isolado adequado, os sensores NAMUR formam um circuito intrinsecamente seguro para uso em áreas classificadas. Com o controle de saída de comutação, o amplificador de comutação isolado fornece detecção de curto-circuito e de ruptura de chumbo.

Duas versões:

Tradicionalmente, os sensores NAMUR têm uma característica de saída constante. Os sensores NAMUR com esta característica de saída são marcados com "N" na designação do tipo.

Área 0: área não atuada
Área vermelha entre 0/I: área não permitida do amplificador de comutação
Área I: faixa atuada
Área ≤ 0.15 mA: ruptura do fio
Área ≥ 6,5 mA: curto-circuito

Além disso, a Pepperl+Fuchs oferece sensores NAMUR com características de comutação binária. Os sensores NAMUR com esta característica de saída são marcados com "N0" (características normalmente fechadas) ou "N1" (características normalmente abertas) na designação do tipo.

Área 0: área não atuada
Área vermelha entre 0/I: área não permitida do amplificador de comutação
Área I: faixa atuada
Área ≤ 0.15 mA: ruptura do fio
Área ≥ 6,5 mA: curto-circuito

6. Sensor com saída de corrente digital

Um sensor com saída de corrente digital é um sensor indutivo binário convencional. O sinal de comutação é emitido na forma de dois valores de corrente dedicados.

Como funciona

Sensores indutivos binários geralmente são usados para detecção de presença. O estado de detecção do objeto é transmitido como um sinal binário (sinal de comutação).

Corrente de saída de 5 mA: nenhum objeto detectado
Corrente de saída de 10 mA: objeto detectado

Os sensores indutivos com os seguintes tipos de saída podem detectar (medir) e transmitir vários sinais ou informações de status sobre a corrente ou os valores de tensão retornados.

1. Sensor com saída de corrente analógica (4 mA … 20 mA)

Esse tipo de saída está relacionado a um sensor analógico indutivo que detecta uma variável física, por exemplo, a distância de um objeto metálico, e fornece esse valor medido convertido como um valor de corrente analógica na saída analógica.

Como funciona

Sensores com saída de corrente analógica podem ser usados para medição de distância entre o sensor e o elemento de amortecimento.

2. Sensor com saída de tensão analógica (por exemplo, 0 V … 10 V)

Este tipo de sensor é outro tipo de sensor analógico indutivo que detecta uma variável física, por exemplo, a distância de um objeto metálico, e fornece este valor medido convertido como um valor de tensão analógico na saída analógica.

Como funciona

Sensores com saída de tensão analógica podem ser usados para medição de distância entre o sensor e o elemento de amortecimento.

3. Sensor com AS-Interface

Sensor que pode ser usado para comunicação industrial de barramento de campo com AS-Interface. O estado de comutação e quaisquer outros dados são transferidos via AS-Interface.

Como funciona

AS‑Interface é um padrão de comunicação de barramento de campo no nível de campo inferior para comunicação industrial. A AS-Interface funciona de acordo com o princípio do dispositivo principal/secundário e é usada para transmitir dados e energia em uma linha de dois fios. Como um padrão de comunicação, ele é econômico e flexível e, portanto, é frequentemente usado em fábricas e sistemas de automação. O resultado é que os sensores para AS-Interface podem ser usados em muitas aplicações industriais com estruturas AS-Interface pré-existentes. O cabo plano do AS-Interface com tecnologia de perfuração permite a integração rápida e sem grande esforço de conexão com essas estruturas existentes.

4. Sensor IO-Link

Um sensor IO-Link funciona com sinais de entrada/saída para fornecer dados em um plugue M8 ou M12 padronizado para comunicação inteligente (IO-Link) de sensores e atuadores no nível do campo.

Como funciona

O IO-Link é uma conexão ponto a ponto. Um sensor é diretamente atribuído a um mestre do IO-Link. Ao identificar o sensor e transferir grandes quantidades de dados, os sensores IO-Link são particularmente adequados para uso em aplicações de Internet das coisas (IoT). Os sensores com IO-Link podem ser usados no modo de operação SIO (SIO = entrada e saída padrão). Isso significa que esses sensores são adequados em aplicações convencionais sem comunicação IO-Link.