Schaltabstand als zentrale Kenngröße

Ein Magnetfeldsensor schaltet ab einer bestimmten Entfernung zu einem zu detektierenden Magneten. Dieser Abstand wird als „Schaltabstand“ bezeichnet. Der Schaltabstand ist die vielleicht wichtigste Kenngröße eines Näherungsschalters. Der erreichbare Schaltabstand eines Magnetfeldsensors ist abhängig von der Größe und der magnetischen Flussdichte des Betätigungsmagneten. Als Bezugsgröße zur Bestimmung des Schaltabstands (s_n) wird der Dauermagnet DM60 als Bedämpfungselement zugrunde gelegt. 

Der Dauermagnet DM60 hat einen Durchmesser von 31 mm und eine Höhe von 15 mm bei einer Remanenzflussdichte Br von 380 mT ... 400 mT.  Mit diesem Dauermagneten erreichen zahlreiche Magnetfeldsensoren von Pepperl+Fuchs eine Schaltabstand von 60 mm.

Bei seitlichem Überfahren der Sensorfläche ergibt sich eine polaritätsabhängige Ansprechkurve.  Die Ansprechkurve repräsentiert den Erfassungsraum des Sensors.

Hinweis: Beachten Sie die Ausrichtung des Dauermagneten!

Aus einer bipolaren Ausrichtung des Magneten resultiert eine zweihöckrige Ansprechkurve, ein sogenannter Doppelschaltpunkt, der i.d.R. nicht gewünscht ist. 

Aus der unipolaren Ausrichtung des Magneten entsteht ein zentraler Erfassungsbereich mit seitlichen Nebenhöckern.
Aufgrund dieser Nebenhöcker ist für ein definiertes und eindeutiges Schaltverhalten ein gewisser Mindestabstand zwischen dem Magneten und dem Sensor einzuhalten.

Schaltabstand („Bemessungsschaltabstand“) s_n

Der Schaltabstand s_n, bzw. gemäß EN 60947-2-5 „Bemessungsschaltabstand“, ist eine konventionelle Größe zur Festlegung des Schaltabstands.
Dieser Schaltabstandstyp berücksichtigt weder Fertigungstoleranzen noch Änderungen durch äußere Einflüsse wie Spannung und Temperatur.

Realschaltabstand s_r

Der Realschaltabstand s_r ist der Schaltabstand eines einzelnen Sensors, der unter folgenden Bedingungen gemessen wird:

• Umgebungstemperatur von +23 ± 5 °C
• Spannung innerhalb des Betriebsspannungsbereichs
• innerhalb der festgelegten Einbaubedingungen

0.9 · s_n ≤ s_r ≤ 1.1 · s_n

Gesicherter Schaltabstand s_a

Der gesicherte Schaltabstand s_a ist der Abstand von der aktiven Fläche, in dem die Betätigung des Sensors unter festgelegten Bedingungen sichergestellt ist:

0 < s_a ≤ 0.81 · s_n

Hysterese H

Die Hysterese H ist der Abstand zwischen den Schaltpunkten, wenn sich der Dauermagnet dem Sensor nähert und wieder von ihm entfernt. Die Hysterese wird relativ zum Realschaltabstand s_r angegeben. Dieser Abstand wird bei einer Umgebungstemperatur von +23 ± 5 °C und der Bemessungsbetriebsspannung gemessen.

H ≤ 0.2 · s_r

Die typische Hysterese von Magnetfeldsensoren von Pepperl+Fuchs liegt im Bereich zwischen 5 % … 10 % des Realschaltabstands s_r.