Οι περισσότεροι βιομηχανικοί αισθητήρες προσέγγισης (επαγωγικοί, χωρητικοί, υπερηχητικοί και φωτοηλεκτρικοί) είναι στερεάς κατάστασης (solid state).
Ο όρος "στερεάς κατάστασης" αναφέρεται στον τύπο των εξαρτημάτων που χρησιμοποιούνται στον αισθητήρα. Τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα στερεάς κατάστασης, όπως τα τρανζίστορ, χρησιμοποιούνται για την εναλλαγή της εξόδου του αισθητήρα κατά την ανίχνευση ενός αντικειμένου.
Δύο συγκεκριμένοι τύποι αισθητήρων 3 καλωδίων είναι διαθέσιμοι: οι αισθητήρες PNP και NPN. Η διαφορά είναι αποτέλεσμα του σχεδιασμού του εσωτερικού κυκλώματος και του τύπου των τρανζίστορ που χρησιμοποιούνται. Ανατρέξτε στο συνημμένο έγγραφο για απλή εξήγηση των δύο.
Ένα βασικό σημείο που πρέπει να παρατηρήσουμε είναι ότι τα PNP και NPN δεν έχουν καμία σχέση με το αν ο αισθητήρας είναι κανονικά ανοιχτός (N/O) ή κανονικά κλειστός (N/C), δηλαδή ένας αισθητήρας PNP μπορεί να είναι είτε N/O ή N/C όπως μπορεί και ένας NPN να είναι είτε N/O ή N/C.
Σημειώστε ότι το θέμα αυτού του FAQ αφορά ειδικά την καλωδίωση των εξόδων PNP/NPN για αισθητήρες και όχι τη λεπτομερή κατανόηση της τεχνολογίας των τρανζίστορ. Ωστόσο, για ευκολότερη κατανόηση, παρακαλούμε δείτε συνημμένη μια σελίδα που προέρχεται από το βιβλίο μας Practical Aspects, όπου παρουσιάζεται (εν συντομία) η ορολογία των τρανζίστορ και τα διαγράμματα κυκλωμάτων. Περαιτέρω εκπαιδευτικό υλικό σχετικά με τα τρανζίστορ PNP και NPN μπορείτε να βρείτε στο διαδίκτυο από διάφορες πηγές.
Γιατί δύο τύποι;
Η επιλογή ενός αισθητήρα PNP έναντι ενός αισθητήρα NPN καθορίζεται από τη φύση του κυκλώματος στο οποίο πρόκειται να χρησιμοποιηθεί η συσκευή. Όταν χρησιμοποιείται σε ένα παραδοσιακό κύκλωμα ελέγχου τύπου ρελέ, είναι συνήθως δυνατή η χρήση αισθητήρα τύπου PNP ή NPN, όπως φαίνεται παρακάτω. Οι αισθητήρες PNP τείνουν να χρησιμοποιούνται συχνότερα.
Καλωδίωση
Παραδοσιακό κύκλωμα ελέγχου τύπου ρελέ
Χρήση με προγραμματιζόμενο λογικό ελεγκτή (PLC).
Κατά την επιλογή ενός αισθητήρα που θα χρησιμοποιηθεί με PLC, είναι πολύ σημαντικό ο αισθητήρας να ταιριάζει με τον τύπο της κάρτας εισόδου PLC που θα χρησιμοποιηθεί.
Υπάρχουν δύο τύποι καρτών εισόδου, αυτές που "απορροφούν" ρεύμα ("sink" current) (γνωστές και ως θετικής λογικής) και αυτές που "διοχετεύουν" ρεύμα ("source" current) (γνωστές και ως αρνητικής λογικής). Αξίζει να αναφερθεί ότι, ενώ οι όροι "sinking/sourcing" και "θετική/αρνητική λογική" είναι γνωστοί σε ορισμένους τομείς, δεν είναι πάντα κοινώς χρησιμοποιούμενοι όροι. Επομένως, είναι σημαντικό να προσδιοριστεί ο τύπος του αισθητήρα που θα χρησιμοποιηθεί με την κάρτα PLC με βάση τα τεχνικά εγχειρίδια του κατασκευαστή του PLC ή/και τα διαγράμματα καλωδίωσης.
Ο πιο συνηθισμένος στην Ευρώπη τύπος εισόδου είναι αυτός της "απορρόφησης" (sinking), που χρησιμοποιείται με τον αισθητήρα PNP όπως φαίνεται παρακάτω. Λιγότερο συνηθισμένες στις μέρες μας είναι οι κάρτες εισόδου αρνητικής λογικής ("source" current), οι οποίες ήταν δημοφιλείς στην Ασία και απαιτούν τον τύπο αισθητήρα NPN για να λειτουργήσουν σωστά. Πολλές σύγχρονες κάρτες εισόδου PLC μπορούν να διαμορφωθούν και να καλωδιωθούν ώστε να είναι είτε "'sinking'" ή "sourcing", αν και συνήθως απαιτείται να διαμορφωθούν όλες οι είσοδοι σε μια συγκεκριμένη κάρτα εισόδου με τον ίδιο τρόπο.
ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Η διακεκομμένη γραμμή στο ακόλουθο διάγραμμα είναι προαιρετική και μπορεί να απαιτείται ή να μην απαιτείται, ανάλογα με το hardware/την εγκατάσταση. Τα βασικά καλώδια που πρέπει να προσέξετε είναι τα συμπαγή κόκκινα, μαύρα και μπλε καλώδια.
Ο όρος "στερεάς κατάστασης" αναφέρεται στον τύπο των εξαρτημάτων που χρησιμοποιούνται στον αισθητήρα. Τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα στερεάς κατάστασης, όπως τα τρανζίστορ, χρησιμοποιούνται για την εναλλαγή της εξόδου του αισθητήρα κατά την ανίχνευση ενός αντικειμένου.
Δύο συγκεκριμένοι τύποι αισθητήρων 3 καλωδίων είναι διαθέσιμοι: οι αισθητήρες PNP και NPN. Η διαφορά είναι αποτέλεσμα του σχεδιασμού του εσωτερικού κυκλώματος και του τύπου των τρανζίστορ που χρησιμοποιούνται. Ανατρέξτε στο συνημμένο έγγραφο για απλή εξήγηση των δύο.
Ένα βασικό σημείο που πρέπει να παρατηρήσουμε είναι ότι τα PNP και NPN δεν έχουν καμία σχέση με το αν ο αισθητήρας είναι κανονικά ανοιχτός (N/O) ή κανονικά κλειστός (N/C), δηλαδή ένας αισθητήρας PNP μπορεί να είναι είτε N/O ή N/C όπως μπορεί και ένας NPN να είναι είτε N/O ή N/C.
Σημειώστε ότι το θέμα αυτού του FAQ αφορά ειδικά την καλωδίωση των εξόδων PNP/NPN για αισθητήρες και όχι τη λεπτομερή κατανόηση της τεχνολογίας των τρανζίστορ. Ωστόσο, για ευκολότερη κατανόηση, παρακαλούμε δείτε συνημμένη μια σελίδα που προέρχεται από το βιβλίο μας Practical Aspects, όπου παρουσιάζεται (εν συντομία) η ορολογία των τρανζίστορ και τα διαγράμματα κυκλωμάτων. Περαιτέρω εκπαιδευτικό υλικό σχετικά με τα τρανζίστορ PNP και NPN μπορείτε να βρείτε στο διαδίκτυο από διάφορες πηγές.
Γιατί δύο τύποι;
Η επιλογή ενός αισθητήρα PNP έναντι ενός αισθητήρα NPN καθορίζεται από τη φύση του κυκλώματος στο οποίο πρόκειται να χρησιμοποιηθεί η συσκευή. Όταν χρησιμοποιείται σε ένα παραδοσιακό κύκλωμα ελέγχου τύπου ρελέ, είναι συνήθως δυνατή η χρήση αισθητήρα τύπου PNP ή NPN, όπως φαίνεται παρακάτω. Οι αισθητήρες PNP τείνουν να χρησιμοποιούνται συχνότερα.
Καλωδίωση
Παραδοσιακό κύκλωμα ελέγχου τύπου ρελέ
Χρήση με προγραμματιζόμενο λογικό ελεγκτή (PLC).
Κατά την επιλογή ενός αισθητήρα που θα χρησιμοποιηθεί με PLC, είναι πολύ σημαντικό ο αισθητήρας να ταιριάζει με τον τύπο της κάρτας εισόδου PLC που θα χρησιμοποιηθεί.
Υπάρχουν δύο τύποι καρτών εισόδου, αυτές που "απορροφούν" ρεύμα ("sink" current) (γνωστές και ως θετικής λογικής) και αυτές που "διοχετεύουν" ρεύμα ("source" current) (γνωστές και ως αρνητικής λογικής). Αξίζει να αναφερθεί ότι, ενώ οι όροι "sinking/sourcing" και "θετική/αρνητική λογική" είναι γνωστοί σε ορισμένους τομείς, δεν είναι πάντα κοινώς χρησιμοποιούμενοι όροι. Επομένως, είναι σημαντικό να προσδιοριστεί ο τύπος του αισθητήρα που θα χρησιμοποιηθεί με την κάρτα PLC με βάση τα τεχνικά εγχειρίδια του κατασκευαστή του PLC ή/και τα διαγράμματα καλωδίωσης.
Ο πιο συνηθισμένος στην Ευρώπη τύπος εισόδου είναι αυτός της "απορρόφησης" (sinking), που χρησιμοποιείται με τον αισθητήρα PNP όπως φαίνεται παρακάτω. Λιγότερο συνηθισμένες στις μέρες μας είναι οι κάρτες εισόδου αρνητικής λογικής ("source" current), οι οποίες ήταν δημοφιλείς στην Ασία και απαιτούν τον τύπο αισθητήρα NPN για να λειτουργήσουν σωστά. Πολλές σύγχρονες κάρτες εισόδου PLC μπορούν να διαμορφωθούν και να καλωδιωθούν ώστε να είναι είτε "'sinking'" ή "sourcing", αν και συνήθως απαιτείται να διαμορφωθούν όλες οι είσοδοι σε μια συγκεκριμένη κάρτα εισόδου με τον ίδιο τρόπο.
ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Η διακεκομμένη γραμμή στο ακόλουθο διάγραμμα είναι προαιρετική και μπορεί να απαιτείται ή να μην απαιτείται, ανάλογα με το hardware/την εγκατάσταση. Τα βασικά καλώδια που πρέπει να προσέξετε είναι τα συμπαγή κόκκινα, μαύρα και μπλε καλώδια.