Darmowa dostawa od 1000 zł
Szybka realizacja zamówień
powered by: Smart Search
zamknij
Jak podłączyć czujnik indukcyjny?

Czujniki indukcyjne to urządzenia, które wykorzystują zmiany pola elektromagnetycznego do wykrywania obecności obiektów metalowych w polu własnego działania. Żeby spełniały swoją funkcję, muszą być odpowiednio dobrane i prawidłowo podłączone. Zrozumienie zasad działania i reguł podłączania czujników pozwala na uniknięcie błędów podczas konfiguracji oraz zapewnia stabilną pracę całego systemu. Sprawdź, jak prawidłowo podłączyć czujnik indukcyjny i oszczędź sobie niepotrzebnych nerwów.

Czym jest czujnik indukcyjny?

Czujniki indukcyjne to elementy stosowane powszechnie w automatyce przemysłowej. Wspólnie z magnetycznymi i pojemnościowymi tworzą grupę czujników zbliżeniowych, najczęściej spotykanych we wszystkich urządzeniach automatyki. Czujników indukcyjnych używa się do bezkontaktowego wykrywania zbliżeniowego obiektów metalowych, wykonanych z aluminium, miedzi, stali czy mosiądzu. Na rynku spotyka się czujniki ekranowane i nieekranowane. Obecność ekranu ma wpływ na szerokość pola wykrywania metalowych przedmiotów. Ekran powoduje ograniczenie tego pola – metal zostanie „zauważony” wyłącznie wtedy, kiedy pojawi się przed czołem czujnika. W przypadku braku ekranowania będzie zlokalizowany również przez boczną część czoła.

Czujniki indukcyjne mogą być zasilane zarówno prądem stałym, jak i przemiennym, a za ich dużą zaletę uważa się odporność na zabrudzenia i możliwość pracy w trudnych warunkach środowiskowych.

Być może zainteresuje Cię też: Co to jest czujnik indukcyjny i jak działa?

Jak podłączyć czujnik?

Do prawidłowego działania czujnik indukcyjny musi zostać najpierw właściwie przyłączony do napięcia zasilania. Sposób podłączenia zależy od tego, czy czujnik jest typu PNP, czy typu NPN. Co to oznacza? Określenia PNP i NPN odnoszą się do układu warstw półprzewodnikowych w tranzystorach:

  • PNP: oznacza tranzystor lub układ zbudowany z warstw P, N, i ponownie P (Positive-Negative-Positive).

  • NPN: oznacza tranzystor lub układ zbudowany z warstw N, P, i ponownie N (Negative-Positive-Negative).

W kontekście czujników skróty PNP i NPN oznaczają również sposób podłączenia i działania wyjścia elementu – jest to rodzaj wyjścia tranzystorowego. Czujniki PNP są stosowane szerzej w Europie, a NPN w Azji.

Podłączenie czujnika PNP

Za przykład niech posłuży czujnik ze stykiem normalnie otwartym (o funkcji styków piszemy nieco więcej w części o działaniu czujnika indukcyjnego). W takim urządzeniu:

  • biegun dodatni (napięcie zasilania, V+) podłącza się przewodem brązowym,

  • biegun ujemny (GND, masa) podłącza się przewodem niebieskim,

  • wyjście sygnałowe, które zmienia stan w zależności od wykrycia obiektu przez czujnik, podłącza się przewodem czarnym.

czujnik PNP

Co się dzieje w czujniku PNP?

  • W stanie spoczynku, gdy czujnik niczego nie wykrywa, jego wyjście (czarny przewód) nie jest aktywne, więc nie ma na nim napięcia. W tym stanie układ jest „otwarty” i nie przewodzi prądu do obciążenia.

  • W stanie aktywnym, gdy czujnik wykryje obiekt, wyjście (czarny przewód) staje się aktywne i podaje sygnał wyjściowy, czyli napięcie dodatnie (+V) do obciążenia, np. do sterownika PLC.

Można powiedzieć, że tranzystor PNP wewnątrz czujnika „zamyka obwód”, dzięki czemu prąd płynie od źródła zasilania (+V) przez obciążenie i wraca do masy (GND). Czujnik PNP zasila więc obciążenie.

Jak podłączyć czujnik indukcyjny NPN? 

W czujniku NPN obciążenie (przewód czarny) jest podłączone do bieguna dodatniego, tak jak przewód brązowy. Niebieski przewód podłącza się do bieguna ujemnego.

czujnik NPN

Jak pracuje czujnik NPN?

  • W stanie spoczynku na wyjściu (czarnym przewodzie) brakuje połączenia z masą (GND), więc układ pozostaje otwarty i obciążenie nie działa.

  • W stanie aktywnym wyjście (czarny przewód) zostaje połączone z masą (GND), co pozwala na przepływ prądu przez obciążenie. Czujnik NPN pobiera prąd od obciążenia.

W jaki sposób działa czujnik indukcyjny?

Każdy czujnik indukcyjny składa się z 4 podstawowych członów. Są to:

  • cewka,

  • oscylator,

  • obwód detekcji,

  • obwód wyjściowy.

Oscylator generuje prąd zmienny, który przepływając przez cewkę, generuje zmienne pole magnetyczne. Gdy metalowy przedmiot znajdzie się w tym polu, indukują się w nim tzw. prądy wirowe. Prądy te wytwarzają własne pole magnetyczne, które wpływa na pole magnetyczne generowane przez czujnik. Zmiany pola są wykrywane przez czujnik i sygnalizowane za pomocą przełączenia odpowiedniego styku.

Czujniki indukcyjne posiadają styk normalnie otwarty, styk normalnie zamknięty lub zestyk przełączny – informują one o wykrywaniu obecności metalowych obiektów w „polu widzenia” czujnika.

Na rynku dostępne są także czujniki inteligentne, które komunikują się z jednostką nadrzędną, np. za pomocą interfejsu IO-Link, i dodatkowo przesyłają dane diagnostyczne.

Popularne zastosowania czujników indukcyjnych

Czujniki indukcyjne znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach techniki. W przemyśle są wykorzystywane do precyzyjnego monitorowania maszyn i procesów produkcyjnych, takich jak detekcja pozycji elementów na liniach montażowych. W systemach bezpieczeństwa pomagają w automatycznym zamykaniu bram, kontroli dostępu czy wykrywaniu ruchu.

W automatyce budynkowej służą do sterowania systemami otwierania drzwi lub oświetlenia. Natomiast w elektronice przemysłowej, umożliwiają precyzyjną detekcję elementów metalowych w złożonych układach. Wszechstronność tych urządzeń sprawia, że stały się niezbędnym elementem współczesnych systemów sterowania i kontroli, o których więcej dowiesz się, czytając teksty na naszym blogu.

Dodaj komentarz

Pola oznaczone (*) są wymagane Twoje dane będziemy przetwarzać zgodnie z naszą Polityką prywatności.

Podobne wpisy

  • Jak wykrywać przezroczyste obiekty na linii produkcyjnej?

    Przezroczyste opakowania potrafią sprawiać sporo problemów na liniach produkcyjnych, ponieważ szkło, folia i butelki PET nie dają tak wyraźnych sygnałów jak karton, metal i ciemne detale. Dlatego ich wykrywanie wymaga odpowiednio dobranej technologii detekcji.
  • Jak monitorować zużycie energii maszyn przy pomocy czujników przemysłowych?

    Rachunek pokazuje ogólne zużycie energii elektrycznej w zakładzie, nie mówi jednak nic o tym, która maszyna pracuje za długo na biegu jałowym, gdzie układ niepotrzebnie pobiera moc bierną, i w którym miejscu procesu zaczynają pojawiać się straty. Właśnie dlatego monitorowanie zużycia energii coraz częściej staje się złożonym systemem opartym na zbieraniu, gromadzeniu i interpretacji danych.
  • Jak ograniczyć zakłócenia elektromagnetyczne wpływające na pracę czujników przemysłowych

    Niestabilna praca czujników często nie jest winą samego urządzenia, ale zewnętrznych zakłóceń elektromagnetycznych, sposobu w jaki poprowadzono przewody oraz zbudowano tor detekcji. Dobra wiadomość jest taka, że większość problemów w EMC w automatyce przemysłowej da się opanować kilkoma konsekwentnie stosowanymi zasadami dotyczącymi doboru czujnika, ekranowania przewodów oraz konfiguracji wejść w sterowniku.