Elérhető kimeneti típusok

Minden kimeneti típus információt szolgáltat azzal kapcsolatban, hogy az adott érzékelő bináris (kapcsolás) érzékelő-e két meghatározott állapottal, analóg kimeneti értékekkel vagy egy adatátviteli (mérési) érzékelő. Az alábbiakban megismerheti az induktív érzékelők kimeneti típusait és ezek működését.

Megjegyzés: A különböző érzékelők elektromos csatlakoztatásáról a kimeneti típusok szerint találhat információt az Érzékelőcsatlakozás menüpont alatt.

Ebbe a csoportba tartoznak a hagyományos induktív közelítésérzékelők, azaz az egyszerű be-/kikapcsoló kapcsolók. Ezek két meghatározott állapot között kapcsolhatók, így vezérelve a működtetőelemeket, például a szelepeket, lapátokat, jelzőfényeket stb. Az induktív közelítésérzékelők a programozható logikai vezérlők digitális bemeneteihez csatlakoztathatók.

1. Érzékelő NPN-kimenettel („negatív” jel)

Az érzékelő NPN-kimenete a kimeneti csatlakozást kapcsoláskor a földeléshez csatlakoztatja. A terhelés a +U B tápfeszültség_B az érzékelő NPN-kimenete között van.

2. Érzékelő PNP-kimenettel („pozitív” jel)

Az érzékelő PNP-kimenete a kimeneti csatlakozást kapcsoláskor az érzékelő tápfeszültségéhez csatlakoztatja. A terhelés az érzékelő PNP-kimenete és az L- testelés között van.

Megjegyzés: A PNP-kimenettel rendelkező érzékelőket a testzárlat elkerülése érdekében általában gyakrabban használják.

3. Érzékelő kétvezetékes funkcióval

A kétvezetékes funkcióval rendelkező induktív érzékelők ezt a közös kimeneti típust csak két kimeneti kábellel használják: a tápellátás és a jelátvitel számára.

Az érzékelő sorba van kapcsolva a csatlakoztatott terheléssel. Soros kapcsolat esetén az érzékelő és a terhelés elrendezésének sorrendje lényegtelen.

Hogyan működik

A kétvezetékes funkcióval rendelkező érzékelő egy aktív alkatrész, amely működéséhez energiára van szükség. Az érzékelő a két csatlakozóvezetéken keresztül kapja meg ezt az elektromos energiát. Ugyanakkor az érzékelő ugyanazon a csatlakozóvezetéken keresztül jelzi a kapcsoló állapotát.

A kétvezetékes funkcióval rendelkező érzékelőt működése szempontjából gyakran a mechanikus kapcsolókkal teszik azonossá. Az ilyen típusú érzékelő azonban eltérően működik a mechanikus kapcsolóktól, amelyek az érzékelő csillapítási helyzetétől függően nyitottak vagy zártak.  Egy nyitott mechanikus kapcsolón keresztül nem folyik áram. A csatlakoztatott terhelés nem kap áramot. Ezzel szemben ideális esetben a feszültség a zárt mechanikus kapcsoló esetén nem csökken. A teljes tápfeszültség a teljes terhelésen keresztül kerül alkalmazásra.

Ezzel szemben a kétvezetékes funkcióval rendelkező érzékelő – aktív komponensként – mindig feszültséget és áramot igényel. Még zárt állapotban is egy nem elhanyagolható feszültség halad át az érzékelőn, amely hiányzik a csatlakoztatott terhelésből. Nyitott helyzetben áram folyik át az érzékelőn és a csatlakoztatott terhelésen. A kétvezetékes funkcióval rendelkező érzékelő működtetése esetén az egyedi „nyitott” és „zárt” állapotok ezért nem léteznek.

A kétvezetékes funkcióval rendelkező érzékelők többnyire programozható logikai vezérlő (PLC) digitális bemenetein működnek. Típusától függően ezek a digitális bemenetek az EN 61131-2 szabványnak megfelelő bemeneti impedanciával rendelkeznek. Ezt figyelembe kell venni a kétvezetékes funkcióval rendelkező érzékelő kiválasztásakor. A Pepperl+Fuchs standard, kétvezetékes funkcióval rendelkező érzékelők 2. típusú digitális bemeneteken működtethetők. A 3. típusú digitális bemenetek alacsony maradékáramot igényelnek. A Z4L (vagy Z8L) kimeneti fokozatokkal rendelkező kétvezetékes funkcióval rendelkező érzékelők 3. típusú digitális bemeneteken is használhatók.

Alkalmanként a kétvezetékes funkcióval rendelkező érzékelőket nem folytonos terheken használják. Figyelembe kell venni a terhelés egyedi ellenállásértékét. A kétvezetékes funkcióval rendelkező érzékelők műszaki adatai nem adnak közvetlen információt erről, mivel az ellenállás értéke a berendezés üzemi feszültségétől és az érzékelő minimális és maximális üzemi áramerősségétől függ.

4. Relékimenettel rendelkező érzékelő

A relékimenettel rendelkező érzékelő bináris kimenettel rendelkezik, amely egy relét vezérel. A kapcsolás egy külön vezérlőáramkörön keresztül történik, szemben a tápkörrel, mint „vezérelt” áramkörrel.

Hogyan működik

A relékimenettel rendelkező érzékelők legalább négy csatlakozással rendelkeznek. Az érzékelő elektronikájának táplálására két csatlakozás szolgál. A többi csatlakozás a potenciálmentes reléérintkezőket kifelé vezeti. Ez két csatlakozás egy NC/NO érintkezővel és három csatlakozás váltóérintkezővel. A reléérintkezők olyan mechanikus érintkezők, amelyek általában nagyobb áramterhelhetőséggel rendelkeznek, mint az elektronikus kapcsolókimenetek. Ezért a reléérintkezőknek mechanikus kopása van. A kapcsolási frekvencia másodpercenként néhány kapcsolási folyamatra korlátozódik. A reléérintkező egyik fő jellemzője a potenciálmentes működés.

5. Érzékelő NAMUR kimeneti jellel

Az ilyen típusú kimenettel rendelkező érzékelő olyan kimeneti jeleket generál, amelyek megfelelnek a NAMUR specifikációinak megfelelő kiegészítő biztonsági funkciónak, pl. egy megfelelően kialakított közelítésérzékelő vagy forgó jeladó.

Hogyan működik

A NAMUR érzékelők kétvezetékes érzékelők, amelyek a kapcsoló állapotát az EN 60947-5-6 szabványban meghatározott specifikus áramértékek alapján mutatják. A NAMUR érzékelők általában izolált kapcsolóerősítőkhöz csatlakoznak, amelyek a NAMUR érzékelő áramértékeit értelmezik, és diszkrét kapcsolókimenetekké alakítják őket. A NAMUR érzékelők a megfelelő szigetelt kapcsolóerősítővel együtt gyújtószikramentes áramkört alkotnak, így robbanásveszélyes területeken is alkalmazhatók. A kapcsolókimenet-vezérlés mellett a szigetelt kapcsolóerősítő a rövidzárlatot és a vezetékszakadást is érzékeli.

Két változat:

A NAMUR érzékelők általában állandó kimeneti jellemzőkkel rendelkeznek. Az ilyen kimeneti karakterisztikával rendelkező NAMUR érzékelők a típusmegjelölésben „N” jelöléssel vannak ellátva.

0. terület: nem aktivált terület
Piros terület a 0/I között: a kapcsoló erősítőjének nem megengedett területe
I. terület: aktív tartomány
terület ≤ 0,15 mA: vezetékszakadás
terület ≥ 6,5 mA: rövidzárlat

Ezen kívül a Pepperl+Fuchs bináris kapcsolási jellemzőkkel rendelkező NAMUR érzékelőket is kínál. Az ilyen kimeneti jellemzőkkel rendelkező NAMUR érzékelőket a típusmegjelölésben „N0” (alaphelyzetben zárt jellemző) vagy „N1” (alaphelyzetben nyitott jellemzők) jelöli.

0. terület: nem aktivált terület
Piros terület a 0/I között: a kapcsoló erősítőjének nem megengedett területe
I. terület: aktív tartomány
terület ≤ 0,15 mA: vezetékszakadás
terület ≥ 6,5 mA: rövidzárlat

6. Digitális áramkimenettel rendelkező érzékelő

A digitális áramkimenettel rendelkező érzékelők hagyományos, bináris induktív érzékelők. A kapcsolójel két diszkrét áramérték formájában kerül kibocsátásra.

Hogyan működik

A bináris induktív érzékelőket általában jelenlétészlelésre használják. Az objektumészlelési állapot bináris jelként (kapcsolási jelként) továbbítódik.

5 mA kimeneti áram: nincs érzékelt tárgy
10 mA kimeneti áram: objektum érzékelve

Az alábbi típusú kimenettel rendelkező induktív érzékelők több jelet vagy állapotinformációt képesek észlelni (mérni) és továbbítani a visszatérő áram- vagy feszültségértékekkel kapcsolatban.

1. Érzékelő analóg áramkimenettel (4 mA – 20 mA)

Ez a fajta kimenet egy induktív analóg érzékelőnél jellemző, amely egy fizikai változót érzékel – pl. egy fémtárgytól való távolságot –, és ezt a mért értéket analóg áramértékre átalakítva az analóg kimeneten adja le.

Hogyan működik

Az analóg áramkimenettel rendelkező érzékelők az érzékelő és a csillapítóelem közötti távolság mérésére használhatók.

2. Analóg feszültségkimenettel rendelkező érzékelő (pl. 0 V – 10 V)

Ez az érzékelőtípus egy másik típusú induktív analóg érzékelő, amely egy fizikai változót érzékel (pl. egy fémtárgytól való távolságot), és ezt a mért értéket analóg feszültségre átalakítva az analóg kimeneten adja le.

Hogyan működik

Az analóg feszültségkimenettel rendelkező érzékelők az érzékelő és a csillapítóelem közötti távolság mérésére használhatók.

3. AS-interfésszel rendelkező érzékelő

Olyan érzékelő, amely ipari terepi busz kommunikációra használható az AS-interfésszel. A kapcsolóállapot és az egyéb adatok átvitele az AS-interfészen keresztül történik.

Hogyan működik

Az AS-interfész a terepi busz kommunikáció szabványa az ipari kommunikáció alacsonyabb szintjén. Az AS-interfész a master/másodlagos eszköz elv szerint működik, és az adatok és az energia kétvezetékes vonalon történő továbbítására szolgál. Kommunikációs szabványként költséghatékony és rugalmas, ezért gyakran használják gyárakban és automatizálási rendszerekben. Ennek eredményeként az AS-interfész érzékelői számos ipari alkalmazásban használhatók a már meglévő AS-interfész struktúrákkal. Az AS-interfész a lapos kábel és a piercing technológiával lehetővé teszi a meglévő struktúrákba való gyors és nagy munkával járó csatlakoztatások nélküli integrációt.

4. IO-Link érzékelő

Az IO-Link érzékelő bemeneti/kimeneti jelekkel működik, így szabványos M8 vagy M12 dugón biztosít adatokat az érzékelők és működtetőelemek terepi szintű intelligens (IO-Link) kommunikációjához.

Hogyan működik

Az IO-Link pont-pont kapcsolat. Az érzékelő közvetlenül egy IO-Link master-hez van rendelve. Az érzékelő azonosításával és nagy mennyiségű adat átvitelével az IO-Link érzékelők különösen alkalmasak a Dolgok internete (IoT) alkalmazásokban való használatra. Az IO-Link érzékelők SIO üzemmódban használhatók (SIO = szabványos bemenet és kimenet). Ez azt jelenti, hogy ezek az érzékelők IO-Link kommunikáció nélküli, hagyományos alkalmazásokban is használhatók.