Ausgangsverhalten schaltender Sensoren

Schaltende Sensoren besitzen ein binäres Ausgangsverhalten. Der Ausgang kennt nur die beiden Zustände „aktiv" und „inaktiv“ bzw. „ein“ und „aus“. Die Schaltelementfunktion bestimmt, ob ein Näherungsschalter bei Erkennen des Objekts den Ausgang schließt oder öffnet oder ob das je nach Einsatzzweck frei wählbar ist.

Schließerkontakt (normally-open – NO, Zustand des unbetätigten Schalters)

Elektronische Schaltelementfunktion eines Näherungsschalters: Verhalten des Schaltausgangs. Bei Erfüllen der Schaltbedingung (z. B. Näherungsschalter erkennt Objekt im Schaltbereich) wird der Ausgang geschlossen, d. h. es fließt Strom. Im Ruhezustand ist der Ausgang offen, d. h. es fließt kein Strom.

Öffnerkontakt (normally-closed – NC, Zustand des unbetätigten Schalters)

Elektronische Schaltelementfunktion eines Näherungsschalters: Verhalten des Schaltausgangs. Bei Erfüllen der Schaltbedingung (z. B. Näherungsschalter erkennt Objekt im Schaltbereich) wird der Ausgang geöffnet, d. h. es fließt kein Strom. Im Ruhezustand ist der Ausgang geschlossen, d. h. es fließt Strom.

Antivalent

Elektronische Schaltelementfunktion eines Näherungsschalters. Ein antivalenter Näherungsschalter verfügt über zwei eingebaute Schalt-Endstufen, wovon eine als Ausgangstyp „Schließer“ und die andere als Ausgangstyp „Öffner“ ausgeführt ist.

Antivalente Sensoren können eingesetzt werden, um die Vielfalt an Sensortypen in der Anlage und damit die Lagerhaltung zu reduzieren. Meistens wird die antivalente Ausführung der Schalt-Endstufen jedoch für Diagnosezwecke genutzt. Ein plausibles Ausgangsverhalten ist beim Sensor nur gegeben, wenn die beiden Schaltausgänge gegensätzliche Zustände aufweisen. Wenn gleiche Zustände vorliegen, ist dies ein Zeichen für einen Fehler, z. B. Leitungsbruch oder Leitungskurzschluss.

Wechsler

Physikalische Schaltelementfunktion einer Relaiskontakteinheit.

Beispiel: Die Relaiskontakteinheit kann im ausgeschalteten Zustand mit dem Öffnerkontakt verbunden sein. Indem das Relais einschaltet, wird die Relaiskontakteinheit mit dem Schließerkontakt verbunden. Relaiskontakte sind in der Regel potenzialfreie Kontakte. Es besteht also galvanische Trennung zwischen Sensorstromkreis und Laststromkreis.

Beim Wechsler können die Relaiskontakte als elektromechanische Kontakte oder als elektronische Schalter ausgeführt sein. Elektromechanische Kontakte bieten eine hohe Stombelastbarkeit, aber durch die Trägheit der bewegten Massen ist die Schaltfrequenz auf wenige Hertz begrenzt. Wechsler mit elektronischen Kontakten haben eine ähnliche Strombelastbarkeit wie andere elektronische Schaltendstufen bei entsprechend hoher Schaltfrequenz. Das wichtigste Merkmal, die Potenzialfreiheit, bleibt erhalten.

Die Wiederholgenauigkeit ist gemäß EN 60947-5-2 der Abweichungswert des Realschaltabstands (sr) unter definierten Bedingungen. Der Wert definiert die Schaltpunktgenauigkeit von aufeinanderfolgenden Schaltereignissen innerhalb einer Dauer von 8 Stunden bei einer Umgebungstemperatur von +23 °C ±5 °C und bei konstanter Betriebsspannung.

Nach EN 60947-5-2 ist die Hysterese (H) der Abstand zwischen dem Einschaltpunkt, wenn sich das Bedämpfungselement dem Näherungsschalter nähert und dem Ausschaltpunkt, wenn es sich vom Näherungsschalter entfernt. Die Schalthysterese H wird relativ zum realen Schaltabstand sr angegeben, gemessen bei einer Umgebungstemperatur von +23 °C ±5 °C und der Bemessungsbetriebsspannung.

H < 0,2 * s_r

Näherungsschalter von Pepperl+Fuchs weisen typischerweise eine Hysterese von 5 % auf.