選擇傳感器有什么技巧可言?
在選擇合適的傳感器時(shí),不同類型的機(jī)器和可編程控制器需要仔細(xì)注意細(xì)節(jié)。幾乎每臺(tái)需要維修或升級的現(xiàn)代機(jī)器都對必須檢索的數(shù)據(jù)類型有非常具體的要求。不僅機(jī)器有特定的要求,控制系統(tǒng)的CPU和模塊也有自己的要求。
由于這種多樣性,有各種各樣的傳感器可用,每個(gè)傳感器都專為一項(xiàng)非常具體的工作而設(shè)計(jì),提供非常具體的數(shù)據(jù)配置。在本文中,將仔細(xì)研究為不同應(yīng)用選擇正確傳感器的過程。特別是,將介紹使用機(jī)器參數(shù)來確定要選擇的傳感器類型、如何識(shí)別所需的傳感器極性以及在常開和常閉狀態(tài)之間進(jìn)行選擇的基礎(chǔ)知識(shí)。
不同類型的傳感器類別
您嘗試檢測的產(chǎn)品與傳感器選擇的關(guān)系比其他任何事情都重要。通常,如果發(fā)現(xiàn)在這些方面做出了錯(cuò)誤的選擇,可以找出編程方法或模塊來反轉(zhuǎn)信號極性。
但是,如果選擇錯(cuò)誤的傳感器類別,則可能根本無法檢測到產(chǎn)品。再多的電路也無法解決這個(gè)問題。
典型的直流供電、PNP 輸出光電傳感器,具有常開和常閉操作輸出
本文的主要目的是討論數(shù)字傳感器,這意味著它們僅輸出開/關(guān)信號,例如按下按鈕或物體的存在。
對于可變讀數(shù),例如溫度、壓力或距離,必須使用模擬傳感器。這些不會(huì)在本文中介紹。
·一些傳感器會(huì)通過物理接觸或力來檢測物體的存在,例如按鈕。除了按鈕和開關(guān)之外,該類別中的傳感器主要包括限位開關(guān)。一些負(fù)載傳感器還具有可調(diào)節(jié)的設(shè)定點(diǎn),用于檢測超過特定lb或kg限制的負(fù)載,這是一種比彈簧加載按鈕更可測量的反饋形式。
·可以購買具有多種操作方法的光電傳感器。它們可以是發(fā)射器和檢測器對,其中對射光束被物體(例如安全光幕或車庫門傳感器)破壞。它們可以通過光束從小型圓盤反射器反射回傳感器進(jìn)行逆反射。最后,漫反射傳感器可以檢測到傳感器前方短距離內(nèi)幾乎所有物體的存在。對于任何具有反射特性的物體,這些傳感器都是經(jīng)濟(jì)高效且可靠的選擇。
·有些物品不容易反射光線,例如玻璃或透明液體。在其中一些情況下,超聲波傳感器會(huì)發(fā)出從任何固體表面反彈回來的聲音脈沖。發(fā)射和檢測之間的時(shí)間延遲提供了到表面的準(zhǔn)確距離。如果距離在某些可調(diào)限制之間,則輸出為高或低。這些傳感器適用于大多數(shù)物體,但在某些幾何形狀導(dǎo)致聲脈沖向不同方向反射時(shí)無效。
·可以使用特定傳感器檢測各種其他屬性-黑色金屬響應(yīng)電感式接近傳感器,恒溫器傳感器將可變溫度轉(zhuǎn)換為開/關(guān)設(shè)定點(diǎn)。還可以找到許多其他非常具體的傳感器。
傳感器極性
大多數(shù)數(shù)字輸入需要連接直流電壓,通常為10到24 vDC。但是,某些系統(tǒng)可以使用120 vAC或有時(shí)也使用24 vAC控制電壓。這些在某些特殊情況下是有益的,因?yàn)樗鼈儾恍枰绷麟娫吹膹?fù)雜性,只需要一個(gè)變壓器。
這些交流傳感器通常沒有設(shè)置極性,數(shù)據(jù)表通常說明負(fù)載可以放置在熱線或中性電源線上,這些電源線通常是來自預(yù)接線尾線束的棕色和藍(lán)色。
·僅當(dāng)控制器的輸入模塊配置為AC時(shí),才應(yīng)選擇AC傳感器。這不像DC那樣常見,但如果模塊設(shè)計(jì)用于120 vAC輸入,則應(yīng)使用這種類型。
一種交流供電傳感器,設(shè)計(jì)用于通過感應(yīng)感應(yīng)金屬物體
請注意交流傳感器典型的藍(lán)色和棕色電線,但直流供電的傳感器有時(shí)具有相同的顏色。
一些簡單的直流傳感器,如按鈕和限位開關(guān),也沒有任何特定的極性,只要一根電源線進(jìn)入一側(cè)并從另一側(cè)返回,負(fù)載設(shè)備就會(huì)被激活。
這些傳感器也可以具有與AC相同的棕色/藍(lán)色線束,因此請仔細(xì)閱讀數(shù)據(jù)表。
·這些2線直流按鈕和傳感器可與任何直流輸入模塊一起使用-它們不受特定極性的限制。雖然它們連接起來很簡單,但它們通常缺乏其他傳感器的傳感能力,只適用于基本的物體檢測。
關(guān)于傳感器選擇的一個(gè)常見混淆圍繞著常見的3線直流工業(yè)傳感器中存在的選擇選項(xiàng),它們是PNP和NPN之間的選擇,通常也分別稱為Sourcing和Sinking。這幾乎在每個(gè)傳感器中都被列為主要參數(shù),因此它非常重要但仍然令人困惑。
一種常見類型的光電傳感器,只有一個(gè)輸出——PNP 常開控制信號
兩種類型的功能都是在達(dá)到所需設(shè)定點(diǎn)時(shí)完成電路。區(qū)別在于電流必須行進(jìn)的方向。
·如果控制器的DC輸入模塊有一條公共線提供接地路徑,則稱為漏型。與此輸入一起使用的傳感器必須是PNP Sourcing傳感器。
·如果直流輸入模塊的每個(gè)輸入端子都有一個(gè)公共電壓源,則該模塊是電壓源,并且每個(gè)傳感器必須是NPN或Sinking。
·某些模塊可以配置為灌電流源或灌電流,具體取決于公共線是連接到正電壓還是接地。在這種情況下,可以使用NPN或PNP傳感器,但它們都需要相同。
·同樣,一些傳感器既是PNP又是NPN,只是使用線束中的不同電線。這些可以與任何直流輸入模塊一起使用。
常開或常閉
傳感器選擇標(biāo)準(zhǔn)的另一個(gè)區(qū)別是在常開(NO)或常閉(NC)之間進(jìn)行選擇。在數(shù)字控制系統(tǒng)的范圍內(nèi),這確實(shí)沒有區(qū)別,只要程序是針對適當(dāng)?shù)膫鞲衅骶帉懙摹?/p>
NO/NC的唯一區(qū)別是,如果選擇傳感器類型使傳感器電路在其壽命的50%以上開路,則可以節(jié)省電能。節(jié)省的成本可能很小,但是當(dāng)傳感器的初始成本相同時(shí),選擇最高效的設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)是有意義的。
具有常開和常閉輸出的遠(yuǎn)距離光電傳感器
與許多傳感器不同,該型號具有機(jī)電繼電器輸出,因此可以是采購。
數(shù)字開/關(guān)傳感器可用于通過接觸力以及光或聲音反射來檢測物體的存在。許多專業(yè)傳感器可以檢測特定屬性,例如黑色金屬含量、壓力、顏色、溫度、電機(jī)RPM、流速等,可以通過開/關(guān)數(shù)字值進(jìn)行檢測。
此類傳感器的電壓水平可以在24到120 vAC或流行的10-24 vDC范圍內(nèi)變化。應(yīng)特別注意選擇與漏型輸入模塊一起使用的PNP傳感器,以及與源型輸入模塊一起使用的NPN。
在可編程系統(tǒng)中可以更自由地使用常開和常閉狀態(tài),但是您可以通過從一開始就選擇正確的類型來提高過程的效率。
如果更換現(xiàn)有的傳感器,必須小心選擇正確的正常狀態(tài)系統(tǒng)將無法正常工作。