Вызов электрика

Москва: 8-977-296-8546

Таганрог: 8-905-425-9000

Поиск
Конкурс статей

Кому есть, что сказать миру, и получить за это приз от спонсора?!

Свежие комментарии

Практические схемы включения датчиков

Данная статья – вторая часть статьи про разновидности и принципы работы датчиков. Кто не читал – рекомендую, там очень много тонкостей разложено по полочкам.

Здесь же я отдельно вынес такой важный практический вопрос, как подключение индуктивных датчиков с транзисторным выходом, которые в современном промышленном оборудовании – повсеместно. Кроме того,  приведены реальные инструкции к датчикам и ссылки на примеры.

Принцип активации (работы) датчиков при этом может быть любым – индуктивные (приближения), оптические (фотоэлектрические), и т.д.

В первой части были описаны возможные варианты выходов датчиков. По подключению датчиков с контактами (релейный выход) проблем возникнуть не должно. А по транзисторным и с подключением к контроллеру не всё так просто.

Рекомендую тем, кто интересуется, также мою статью про параллельное подключение транзисторных выходов.

 

Схемы подключения датчиков PNP и NPN

Отличие PNP и NPN датчиков в том, что они коммутируют разные полюсы источника питания. PNP (от слова “Positive”) коммутирует положительный выход источника питания, NPN – отрицательный.

Ниже для примера даны схемы подключения датчиков с транзисторным выходом. Нагрузка – как правило, это вход контроллера.

PNP выход

PNP выход датчика. Нагрузка (Load) постоянно подключена к “минусу” (0V), подача дискретной “1” (+V) коммутируется транзистором. НО или НЗ датчик – зависит от схемы управления (Main circuit)

 

NPN выход

NPN выход датчика. Нагрузка (Load) постоянно подключена к “плюсу” (+V). Здесь активный уровень (дискретный “1”) на выходе датчика – низкий (0V), при этом на нагрузку подается питание через открывшийся транзистор.

Призываю всех не путаться, работа этих схем будет подробно расписана далее.

На схемах ниже показано в принципе то же самое. Акцент уделён на отличия в схемах PNP и NPN выходов.

датчики pnp и npn схемы подключения

Схемы подключения NPN и PNP выходов датчиков

На левом рисунке – датчик с выходным транзистором NPN. Коммутируется общий провод, который в данном случае – отрицательный провод источника питания.

Справа – случай с транзистором PNP на выходе. Этот случай – наиболее частый, так как в современной электронике принято отрицательный провод источника питания делать общим, а входы контроллеров и других регистрирующих устройств активировать положительным потенциалом.

 

Как проверить индуктивный датчик?

Для этого нужно подать на него питание, то есть подключить его в схему. Затем – активировать (инициировать) его. При активации будет загораться индикатор. Но индикация не гарантирует правильной работы индуктивного датчика. Нужно подключить нагрузку, и измерить напряжение на ней, чтобы быть уверенным на 100%.

 

Замена датчиков

Как я уже писал, есть принципиально 4 вида датчиков с транзисторным выходом, которые подразделяются по внутреннему устройству и схеме включения:

  • PNP NO
  • PNP NC
  • NPN NO
  • NPN NC

Все эти типы датчиков можно заменить друг на друга, т.е. они взаимозаменяемы.

Это реализуется такими способами:

  • Переделка устройства инициации – механически меняется конструкция.
  • Изменение имеющейся схемы включения датчика.
  • Переключение типа выхода датчика (если имеются такие переключатели на корпусе датчика).
  • Перепрограммирование программы – изменение активного уровня данного входа, изменение алгоритма программы.

Ниже приведён пример, как можно заменить датчик PNP на NPN, изменив схему подключения:

PNP-NPN замена. Нестандартные схемы подключения. Схемы взаимозаменяемости npn и pnp датчиков

PNP-NPN схемы взаимозаменяемости. Слева – исходная схема, справа – переделанная.

Понять работу этих схем поможет осознание того факта, что транзистор – это ключевой элемент, который можно представить обычными контактами реле (примеры – ниже, в обозначениях).

Итак, схема слева. Предположим, что тип датчика – НО. Тогда (независимо от типа транзистора на выходе), когда датчик не активен, его выходные “контакты” разомкнуты, и ток через них не протекает. Когда датчик активен, контакты замкнуты, со всеми вытекающими последствиями. Точнее, с протекающим током через эти контакты)). Протекающий ток создает падение напряжения на нагрузке.

Внутренняя нагрузка показана пунктиром неспроста. Этот резистор существует, но его наличие не гарантирует стабильную работу датчика, датчик должен быть подключен к входу контроллера или другой нагрузке. Сопротивление этого входа и является основной нагрузкой.

Если внутренней нагрузки в датчике нет, и коллектор “висит в воздухе”, то это называют “схема с открытым коллектором”. Эта схема работает ТОЛЬКО с подключенной нагрузкой.

Так вот, в схеме с PNP выходом при активации напряжение (+V) через открытый транзистор поступает на вход контроллера, и он активизируется. Как того же добиться с выходом NPN?

Бывают ситуации, когда нужного датчика нет под рукой, а станок должен работать “прям щас”.

Смотрим на изменения в схеме справа. Прежде всего, обеспечен режим работы выходного транзистора датчика. Для этого в схему добавлен дополнительный резистор, его сопротивление обычно порядка 5,1 – 10 кОм. Теперь, когда датчик не активен, через дополнительный резистор напряжение (+V) поступает на вход контроллера, и вход контроллера активизируется. Когда датчик активен – на входе контроллера дискретный “0”, поскольку вход контроллера шунтируется открытым NPN транзистором, и почти весь ток дополнительного резистора проходит через этот транзистор.

В данном случае происходит перефазировка работы датчика. Зато датчик работает в режиме, и контроллер получает информацию. В большинстве случаев этого достаточно. Например, в режиме подсчета импульсов – тахометр, или количество заготовок.

Да, не совсем то, что мы хотели, и схемы взаимозаменяемости npn и pnp датчиков не всегда приемлемы.

Как добиться полного функционала? Способ 1 – механически сдвинуть либо переделать металлическую пластинку (активатор). Либо световой промежуток, если речь идёт об оптическом датчике. Способ 2 – перепрограммировать вход контроллера чтобы дискретный “0” был активным состоянием контроллера, а “1” – пассивным. Если под рукой есть ноутбук, то второй способ и быстрее, и проще.

 

Условное обозначение датчика приближения

На принципиальных схемах индуктивные датчики (датчики приближения) обозначают по разному. Но главное – присутствует квадрат, повёрнутый на 45° и две вертикальные линии в нём. Как на схемах, изображённых ниже.

НО НЗ схемы

НО НЗ датчики. Принципиальные схемы.

На верхней схеме – нормально открытый (НО) контакт (условно обозначен PNP транзистор). Вторая схема – нормально закрытый, и третья схема – оба контакта в одном корпусе.

 

Цветовая маркировка выводов датчиков

Существует стандартная система маркировки датчиков. Все производители в настоящее время придерживаются её.

Однако, нелишне перед монтажом убедиться в правильности подключения, обратившись к руководству (инструкции) по подключению. Кроме того, как правило, цвета проводов указаны на самом датчике, если позволяет его размер.

Вот эта маркировка.

  • Синий (Blue)  – Минус питания
  • Коричневый (Brown) – Плюс
  • Чёрный (Black) – Выход
  • Белый (White)  – второй выход, или вход управления, надо смотреть инструкцию.

 

Система обозначений индуктивных датчиков

Тип датчика обозначается цифро-буквенным кодом, в котором зашифрованы основные параметры датчика. Ниже приведена система маркировки популярных датчиков Autonics.

Система обозначений датчиков Autonics

Система обозначений датчиков Autonics

 

Скачать инструкции и руководства на некоторые типы индуктивных датчиков:

Autonics_PR / Индуктивные датчики приближения. Подробное описание параметровэ, pdf, 135.28 kB, скачан:1428 раз./

Autonics_proximity_sensor / Каталог датчиков приближения Autonics, pdf, 1.73 MB, скачан:742 раз./

Omron_E2A / Каталог датчиков приближения Omron, pdf, 1.14 MB, скачан:941 раз./

ТЕКО_Таблица взаимозаменяемости выключателей зарубежных производителей / Чем можно заменить датчики ТЕКО, pdf, 179.92 kB, скачан:759 раз./

Turck_InduktivSens / Датчики фирмы Turck, pdf, 4.13 MB, скачан:906 раз./

pnp npn / Схема включения датчиков по схемам PNP и NPN в программе Splan/ Исходный файл., rar, 2.18 kB, скачан:1677 раз./

 

Реальные датчики

Датчики купить проблематично, товар специфический, и в магазинах электрики такие не продают. Как вариант, их можно купить в Китае, на АлиЭкспрессе.

Всем спасибо за внимание, жду вопросов по подключению датчиков в комментариях!

 


Рекомендую ещё:


Статья понравилась?
Добавьте её в свою соц.сеть и дайте оценку!

Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5
(15 оценок, среднее: 4,67 из 5)
Загрузка...


Если статья оказалось полезной или появились вопросы -
пожалуйста, оставьте комментарий.


16 комментариев
на “Практические схемы включения датчиков”

  • олександрNo Gravatar:

    Привет.У меня на пежо стоит датчик скорости на две клемми ,как узнать где плюс ,где минус и где виходить сигнал.

    Ответить
    • Александр/СамЭлектрикNo Gravatar:

      Мои мысли на этот счет. Учитывая, что я вообще не знаю, о каком датчике идёт речь)

      1. Около клемм должна быть маркировка. Либо на корпусе – этикетка.
      2. Разъем подразумевает только один вариант включения (полярности).
      3. На сайте производителя датчика есть документация на датчик, там указана полярность.
      4. Полярность не играет роли.

      Ответить
      • ЛинурNo Gravatar:

        Здравствуйте. Хотелось бы с вами проконсультироваться по вопросу датчиков. Как это можно сделать?

        Ответить
        • Александр/СамЭлектрикNo Gravatar:

          Это можно здесь, в комментариях.
          Если вопрос большой, свяжитесь, через страницу Контакты.

          Ответить
  • ВиталийNo Gravatar:

    Приветствую! А как,к примеру, подключить лазерный датчик пересечения, если нужно что бы установка отключалась, но в цепи управления 220 В переменки, а силовая часть 380 В ?

    Ответить
    • Александр/СамЭлектрикNo Gravatar:

      Нужно ставить промежуточное реле с катушкой реле на 220В.
      Датчик переключает реле, а это реле включает любую другую нагрузку с любым током и напряжением.

      Ответить
  • ВиталийNo Gravatar:

    Спасибо большое!

    Ответить
    • Александр/СамЭлектрикNo Gravatar:

      А если датчик с независимыми контактами реле, то можно сразу коммутировать 380. Но лучше к выходам датчика подключать промежуточное реле, для сохранности контактов в датчике.

      Ответить
  • ИгорьNo Gravatar:

    Добрый день.
    защита от кз тактовая, можете пояснить?
    IG6075 фирмы IFM
    Про тактовый вход только у 6075 в инструкции запись есть.
    Почти все датчики этой фирмы имеют эту защиту,
    значит они взаимозаменяемы с 6075?

    Ответить
    • Александр/СамЭлектрикNo Gravatar:

      Дела с такой защитой не имел, но скорее всего по тактовому входу происходит запрет на работу выхода датчика.
      По взаимозамене вопрос сложный, нужно тщательно изучать инструкции и консультироваться у продавца/производителя.

      Ответить
  • ЖеняNo Gravatar:

    Да уж, “Brown” – охрененный красный )

    Ответить
    • Александр/СамЭлектрикNo Gravatar:

      ) спасибо, исправил!
      Всегда рад внимательным читателям!

      Ответить
  • ВладимирNo Gravatar:

    Здравствуйте, есть датчик ОАО промприбор, ДИ У, два провода, синий и коричневый, нужно сделать через него стоповую кнопку, подскажите как его подсоединить?

    Ответить
    • Александр/СамЭлектрикNo Gravatar:

      Датчик двухпроводной нормально закрытый, нужно его включить последовательно со стоповой кнопкой?
      Нужно датчик подключить к реле, а контакты теле потом завести в цепь кнопки.

      Ответить
  • НадеждаNo Gravatar:

    Добрый день, Александр.
    Можно ли подключить к выходу NPN электромагнитное реле?
    Конкретно, для подключения сигнализации к датчику потока SK 4401/5 А4 GSP

    Ответить
    • Александр/СамЭлектрикNo Gravatar:

      Можно. Реле с катушкой постоянного пока подключать одним выводом к “+” питания, другим – к выходы датчика.

      Датчик должен обеспечивать нужный ток и напряжение для катушки реле, и логику работы (НО/НЗ).
      Кроме того, обычно параллельно катушке включают диод в обратном включении.

      Ответить

Оставить комментарий

Отправляя комментарий, Вы соглашаетесь с Правилами комментирования.


Статьи от SamElectric.ru
Введите e-mail, чтобы получать новые статьи

Количество читателей

Баннер

СамЭлектрик ВКонтакте

Интересно? Хочешь знать больше? Вступай в группу ВК!

Подписывайтесь!
Будет интересно.

114 запросов. 5,902 секунд.