Dostępne rodzaje wyjść

W dalszej części opisano typy wyjść, dla których dostępne są czujniki pola magnetycznego, oraz sposób ich działania.

Uwaga: Aby uzyskać informacje na temat połączeń elektrycznych różnych wersji czujników w zależności od typu sygnału wyjściowego, patrz Podłączanie czujników pola magnetycznego.

Czujniki pola magnetycznego firmy Pepperl+Fuchs są czujnikami przełączającymi, czyli prostymi wyłącznikami. Mogą one przełączać się między dwoma zdefiniowanymi stanami i sterować w ten sposób siłownikami, takimi jak zawory, przepustnice, światła sygnalizacyjne itp.

Czujniki pola magnetycznego mogą być podłączone do wejść cyfrowych programowalnych sterowników logicznych.

1. Czujnik z czujnikiem kontaktronowym

Przełącznik stykowy składa się z dwóch ferromagnetycznych, częściowo zachodzących na siebie języczków przełączających pokrytych twardym metalem. Styki przełącznika są przełączane za pomocą magnesu trwałego wówczas pojawia się przejście. Zasilanie czujnika nie jest wymagane ani planowane (czujnik bierny). Czujniki z czujnikiem kontaktronowym są jednobiegunowe, tzn. nie ma preferowanego kierunku przepływu prądu.

2. Czujnik z wyjściem NPN (sygnał „ujemny”)

Po przełączeniu wyjście NPN czujnika łączy połączenie wyjściowe z masą. Obciążenie jest połączone między napięciem zasilania L+ a wyjściem NPN czujnika.

3. Czujnik z wyjściem PNP (sygnał „dodatni”)

Wyjście PNP czujnika łączy przyłącze wyjściowe z napięciem zasilania czujnika po jego przełączeniu. Odbiornik jest podłączony między wyjściem PNP czujnika a masą L-.

Uwaga: Czujniki z wyjściem PNP są zwykle używane częściej, aby zapobiec zwarciom do masy.

4. Czujnik z funkcją dwuprzewodową

Czujniki pola magnetycznego z funkcją dwuprzewodową wykorzystują ten wspólny typ wyjścia z tylko dwoma kablami wyjściowymi do zasilania i transmisji sygnału.

Ten czujnik działa szeregowo z podłączonym odbiornikiem. W przypadku połączenia szeregowego kolejność, w jakiej są rozmieszczone czujnik i odbiornik, nie ma znaczenia.

Jak to działa

Czujnik z funkcją dwuprzewodową to aktywny podzespół, który wymaga energii do działania. Czujnik jest zasilany energią elektryczną za pośrednictwem dwóch przewodów połączeniowych. Jednocześnie czujnik wysyła sygnały o stanie jego przełącznika za pośrednictwem tych samych przewodów połączeniowych.

Czujnik z funkcją dwuprzewodową jest często równorzędny z przełącznikiem mechanicznym pod względem sposobu działania. Ten typ czujnika działa jednak inaczej niż przełącznik mechaniczny, który jest rozwarty lub zwarty w zależności od warunków tłumienia czujnika. Przez rozwarty przełącznik mechaniczny nie przepływa prąd. Podłączony odbiornik nie jest zasilany. I odwrotnie, w idealnej sytuacji napięcie nie spada na zwartym przełączniku mechanicznym. Całe napięcie zasilania jest doprowadzane do odbiornika.

Przełącznik z funkcją dwuprzewodową to aktywny podzespół, który wymaga napięcia i prądu przez cały czas. Nawet w stanie zwartym na czujniku występuje spadek napięcia, którego nie można pominąć, ponieważ może być znaczący dla podłączonego odbiornika. W stanie rozwartym prąd przepływa przez czujnik i podłączone odbiorniki. Dlatego też w przypadku używania czujnika z funkcją dwuprzewodową, unikalne stany „rozwarty” i „zwarty” nie istnieją.

Czujniki z funkcją dwuprzewodową są często obsługiwane przez wejścia cyfrowe programowalnego sterownika logicznego (PLC). W zależności od typu tych wejść cyfrowych impedancja wejściowa jest zgodna z normą EN 61131-2. Należy to uwzględnić przy wyborze czujnika z funkcją dwuprzewodową.

Od czasu do czasu czujniki z funkcją dwuprzewodową działają na dyskretnych odbiornikach. Należy wziąć pod uwagę indywidualną wartość rezystancji odbiornika. Dane techniczne czujników z funkcją dwuprzewodową nie dostarczają konkretnych informacji na ten temat, ponieważ wartość rezystancji zależy od napięcia roboczego instalacji oraz od minimalnego i maksymalnego prądu roboczego czujnika.

5. Czujnik z sygnałem wyjściowym NAMUR

Czujnik tego typu sygnału wyjściowego generuje sygnały wyjściowe zgodne ze specyfikacją NAMUR.

Jak to działa

Czujniki typu NAMUR to 2-przewodowe czujniki, które reprezentują stan przełącznika za pomocą określonych wartości prądu zgodnie z normą EN 60947-5-6. Czujniki typu NAMUR są zazwyczaj podłączone do izolowanych wzmacniaczy, które interpretują wartości natężenia prądu czujnika NAMUR i przekształcają je w oddzielne wyjścia przełączające. Wraz z odpowiednim, izolowanym wzmacniaczem przełącznika czujniki NAMUR tworzą iskrobezpieczny obwód do stosowania w strefach zagrożonych wybuchem. Oprócz sterowania wyjściem przełączającym, izolowany wzmacniacz przełącznika zapewnia wykrywanie zwarć i przerwania przewodu.

Wersje:

Standardowo czujniki typu NAMUR mają stałą charakterystykę wyjściową. Czujniki typu NAMUR z taką charakterystyką wyjściową są oznaczone literą „N” w kodzie typu.

Strefa 0: strefa niepobudzana
Czerwona strefa pomiędzy 0/I: obszar niedozwolony bariery iskrobezpiecznej
Strefa I: strefa pobudzana
Strefa ≤ 0,15 mA: przerwanie przewodu
Strefa ≥ 6,5 mA: zwarcie

Ponadto firma Pepperl+Fuchs oferuje czujniki NAMUR z binarną charakterystyką przełączania. Czujniki NAMUR o tej charakterystyce wyjściowej są oznaczone „N0” (charakterystyka rozwierna) lub „N1” (charakterystyka zwierna) w kodzie typu.

Strefa 0: strefa niepobudzana
Czerwona strefa pomiędzy 0/I: obszar niedozwolony bariery iskrobezpiecznej
Strefa I: strefa pobudzana
Strefa ≤ 0,15 mA: przerwanie przewodu
Strefa ≥ 6,5 mA: zwarcie