Sensors

Allgemeine Funktionen

Magnetsensoren sind Geräte, die den Ausgangszustand des Schaltkreises bei Vorhandensein von Magnetfeldern ändern.
Sie werden normalerweise als Näherungsschalter an Zylindern mit einem Permanentmagneten im Kolben eingesetzt.
Durch die Positionierung des Sensors in einem speziellen Gehäuse an der Außenseite des Zylinderkörpers kann die Position des Kolbens über ein elektrisches Kontakt- oder Spannungssignal erfasst werden.
Das Sensorelement kann je nach Sensortyp ein Reedschalter oder ein magnetoresistiver Chip (GMR-Sensor) sein.
Die Sensoren sind mit einem Kabelausgang oder Stecker erhältlich.
Ein maßgeschneiderter Service ist möglich, wenn unsere Standardprodukte nicht den Kundenanforderungen entsprechen.

Auswahl eines Sensors

Ein Sensor ist ein Schalter, der in der Regel in Reihe mit einem Kabel verbunden ist. Er ist daher gemäß den angegebenen elektrischen Eigenschaften einzubauen.
Es gibt zwei Funktionsprinzipien:

• ein REED-Schalter, wobei das Sensorelement aus einem Glaskolben besteht, der zwei polarisierte Metallstreifen enthält. Zwischen diesen Streifen besteht eine Anziehungskraft bei Vorhandensein eines Magnetfeldes. Er kann mit einer Gleich- oder Wechselspannungsversorgung betrieben werden.
  Das Sensorelement funktioniert bei starken Vibrationen nicht richtig.

• ELEKTRONISCH, wenn das Sensorelement ein magnetoresistiver Chip (GMR-Sensor) ist, der den Status eines Ausgangs bei Vorhandensein von Magnetfeldern ändert.
  Es arbeitet nur mit einer Gleichspannungsversorgung und hat eine theoretisch unendliche Lebensdauer.
  Das Sensorelement ist immun gegen starke Vibrationen.

Die Entscheidung für einen PNP- oder NPN-Ausgang wird in der Regel durch die Art der Integration in das bestehende Automatisierungssystem bestimmt: Für einen korrekten Systembetrieb muss der Typ des Sensorausgangs dem Typ des verwendeten Controller- (oder SPS-) Ausgangs entsprechen.
Die PNP-Lösung ist in Nordamerika und Europa generell weiter verbreitet, während die NPN-Lösung in Asien vorherrscht.
PNP-Sensoren sind anfällig für Kurzschlüsse, während NPN Sensoren bei einem unerwünschten Erdungskontakt falsche Signale in der Steuerung erzeugen können.
Eine abschließende Betrachtung ist der Zustand des Sensors unter aktiven Bedingungen, d.h. zwischen einem normal offenen (NO) oder normal geschlossenen (NC) Sensor.
Im ersten Fall verhält sich der Sensor nach der Logik der positiven Abtastung, ein Signal wird nicht erzeugt, wenn ein Draht unterbrochen wird, aber im Falle eines Kurzschlusses können falsche Signale erzeugt werden.
Im zweiten Fall verhält sich der Sensor nach der negativen Abtastlogik, und ein unterbrochener Draht würde ein falsches Signal erzeugen.
Die Logik kann in beiden Fällen leicht von der Steuerung (oder SPS) invertiert werden.

Hinweise zur Verwendung von Magnetsensoren

Magnetsensoren werden oft in Kombination mit Magneten zur Erzeugung einer magnetischen Aktion verwendet und sind typischerweise in Aktoren eingebettet.
Die Haupteigenschaft eines jeden digitalen Magnetsensors ist die Empfindlichkeit, die den Wert der Magnetfeldstärke darstellt, bei dem der Sensor den Ausgang schaltet.
Die folgende Grafik zeigt die typische Wellenform der axialen magnetischen Feldstärke, die von einem Gauß-Messgerät in der zentralen Position (PC) gemessen wird.
Abhängig von der Empfindlichkeit des Sensors und den Magnetfeldeigenschaften kann ein zentral platzierter Sensor den Ausgang während des Betätigungshubs mehrmals schalten.
Sofern nicht anders angegeben, ist es in der Regel ratsam, den Sensor nicht zentral zu installieren, sondern seitlich in die Nut einzuführen und die Position des Sensors bei mehreren Stellantriebhüben manuell einzustellen.
In der Praxis werden Sensoren in der Regel nur zur Erkennung von Endlagen eingesetzt.
Für andere Betriebsbedingungen wenden Sie sich bitte an den technischen Support.

Sensor-Sicherheitsschaltung

Das Schalten von induktiven Lasten mit Reedschaltern erzeugt beim Trennen eine hohe Spannungsspitze.
Daher ist eine Sicherheitsschaltung erforderlich, um dielektrische Entladungen oder Spannungsbögen zu verhindern.
Dazu kann dienen:

• Eine R-C-Schaltung parallel zur Last bei einer Gleichspannungsversorgung (Abbildung 1).
• Eine Diode parallel zur Last bei einer Gleichspannungsversorgung (Abbildung 2).
• 2 Zenerdioden parallel zur Last mit einer AC/DC Spannungsversorgung (Abbildung 3).
• Ein Varistor (VDR) parallel zur Last mit einer AC/DC Spannungsversorgung (Abbildung 4).

Das Schalten kapazitiver Lasten oder der Einsatz von Kabeln mit einer Länge von mehr als 10 Metern erzeugt Stromspitzen beim Anschließen.
Es ist daher in der Nähe des Schalters am braunen Draht ein Schutzwiderstand erforderlich.
Stellen Sie in dieser Phase sicher, dass der für den Sensor erforderliche Mindeststrom gewährleistet ist (10÷20 mA).