A következő rész azokat a kimeneti típusokat mutatja be, amelyekhez mágnesesmező-érzékelők állnak rendelkezésre, és hogy ezek a kimenetek hogyan működnek.
Megjegyzés: A különböző érzékelőváltozatok kimeneti típustól függő elektromos csatlakoztatásával kapcsolatos információkért lásd: Mágnesesmező-érzékelők csatlakoztatása.
A Pepperl+Fuchs mágnesesmező-érzékelői érzékelőket kapcsolnak, azaz egyszerű be- és kikapcsolókat. Ezek két meghatározott állapot között kapcsolhatók, így vezérelve a működtetőelemeket, például a szelepeket, lapátokat, jelzőfényeket stb.
A mágnesesmező-érzékelők a programozható logikai vezérlők digitális bemeneteihez csatlakoztathatók.
Az érintkezőkapcsoló két ferromágneses, részben átfedő, keményfém-bevonatos kapcsolónyelvből áll. A kapcsolók nyelve állandó mágnessel kapcsolható, és létrejön a kapcsolat. Az érzékelő tápellátása nem szükséges vagy nem megfelelő (passzív érzékelő). A Reed kapcsolóval rendelkező érzékelők unipolárisak, azaz az áram iránya nem megfelelő.
Az érzékelő NPN-kimenete a kimeneti csatlakozást kapcsoláskor a földeléshez csatlakoztatja. A terhelés az L+ tápfeszültség és az érzékelő NPN kimenete között van csatlakoztatva.
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.
A kétvezetékes funkcióval rendelkező mágnesesmező-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. Ezért a kétvezetékes funkcióval rendelkező érzékelő működtetése esetén az egyedi „nyitott” és „zárt” állapotok nem léteznek.
A kétvezetékes funkcióval rendelkező érzékelők gyakran 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.
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 specifikus információt erről, mivel az ellenállás értéke a berendezés üzemi feszültségétől és az érzékelő minimális és maximális üzemi áramerősségétől függ.
Az ilyen típusú kimenettel rendelkező érzékelő olyan kimeneti jeleket generál, amelyek megfelelnek a NAMUR specifikációinak.
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.
Változatok:
A NAMUR érzékelők általában állandó kimeneti jellemzőkkel rendelkeznek. Az ilyen kimeneti karakterisztikával rendelkező NAMUR érzékelők a típuskódban „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 típuskódban „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
A mágnesesmező-érzékelők tipikus kapcsolóelem funkciója a bináris „kapcsolás”. A két különböző állapottól függően különböző funkciók lehetségesek. Az ismétlési pontosságot és a kapcsolási hiszterézist figyelembe kell venni.