Codice sensori magnetici

 

Generalità

I sensori magnetici sono dispositivi che, in presenza di campi
magnetici, cambiano lo stato dell'uscita del circuito. Vengono
normalmente utilizzati come finecorsa di prossimità su cilindri
con magnete permanente nel pistone. Applicando il sensore
nell'apposita sede sul corpo esterno del cilindro, si può rilevare
la posizione del pistone tramite un contatto elettrico o un
segnale in tensione. A seconda del tipo di sensore, l'elemento
sensibile può essere rispettivamente un relè REED oppure un
chip magneto-resistivo (GMR). I sensori sono disponibili nella
versione con uscita cavo oppure con connettore. Il nostro
“custom service” è a disposizione dei clienti qualora i nostri
prodotti di serie non soddisfacessero le esigenze.

 

Scelta del sensore

Il sensore è un interruttore che solitamente è connesso in serie
ad un cavo: è importante quindi che sia installato rispettando
le caratteristiche elettriche dichiarate.
I principi di funzionamento sono due:

• RELE' REED dove l'elemento sensibile consiste in un'
  ampolla di vetro che contiene due lamelle metalliche
  polarizzate. Queste lamelle si attraggono in presenza di
  campo magnetico. Può funzionare con alimentazione Vdc o
  Vac. L'elemento sensibile potrebbe avere malfunzionamenti
  in presenza di forti vibrazioni.
• ELETTRONICO dove l'elemento sensibile è un chip magnetoresistivo (GMR) che, in presenza di campi magnetici,
  cambia lo stato di un'uscita. Funziona esclusivamente con
  alimentazione Vdc ed ha una vita, teoricamente, infinita.
  L'elemento sensibile è immune alle forti vibrazioni.

La scelta del tipo di uscita tra PNP e NPN è generalmente
guidata dall’integrazione nel sistema di automazione pre-esistente: per un corretto funzionamento del sistema, il tipo di
uscita del sensore deve corrispondere al tipo di ingresso del
controllore (o PLC) utilizzato. In generale la soluzione PNP è
più diffusa in Nord America ed in Europa mentre la soluzione
NPN è più diffusa in Asia. I sensori di tipo PNP sono vulnerabili
ai corti circuiti mentre i sensori di tipo NPN possono generare
falsi segnali al controllore in caso di contatto indesiderato
verso massa. Infine un’ultima distinzione riguarda la selezione
dello stato del sensore in condizione non attiva, ovvero tra
sensore normalmente aperto (NA) o normalmente chiuso (NC).
Nel primo caso il sensore si comporta secondo una logica di
rilevamento positiva, non genera segnale in caso di interruzione
di un conduttore ma può generare falsi segnali in caso di corto
circuito. Nel secondo caso il sensore si comporta secondo
una logica di rilevamento negativa ed un eventuale conduttore
interrotto generebbe un falso segnale. In entrambi i casi la
logica può essere invertita facilmente dal controllore (o PLC)

Avvertenze nell’uso dei sensori magnetici

I sensori magnetici sono spesso utilizzati in abbinamento a
magneti che ne generano l‘attuazione e che sono tipicamente
integrati all’interno degli attuatori. La caratteristica principale
di un qualsiasi sensore magnetico digitale è la sensibilità che
rappresenta il valore di intensità del campo magnetico alla
quale il sensore commuta l’uscita. Riferendosi allo schema
riportato sotto, il grafico mostra la tipica forma d’onda
dell’intensità di campo magnetico assiale misurabile da un
gaussmetro in posizione centrale (PC). In base alla sensibilità
del sensore e alle caratteristiche del campo magnetico, un
sensore posizionato centralmente può commutare l’uscita più
volte durante la corsa dell’attuatore. Se non diversamente
indicato, in generale una buona pratica di installazione
consiste pertanto nel non posizionare il sensore centralmente,
bensì di inserire il sensore lateralmente dal fondo della
cava del dispositivo e regolare manualmente la posizione
di commutazione realizzando più corse dell’attuatore.
Normalmente i sensori sono infatti utilizzati per identificare
esclusivamente le condizioni di fine corsa. Per altre condizioni
operative si prega di contattare il supporto tecnico.

 

Circuito di protezione per sensori

La commutazione di carichi induttivi da parte dei contatti
REED produce un elevato picco di tensione al momento della
disinserzione. Per tale motivo, al fine di prevenire eventuali
scariche dielettriche oppure un arco voltaico, è necessario
introdurre un circuito di protezione.
Questo può essere:

 

• Un circuito R-C in parallelo al finecorsa se alimentato in V dc
  (Figura 1).
• Un diodo in parallelo al carico se alimentato in V dc (Figura 2).
• N°2 diodi Zener in parallelo al carico se alimentato in V ac/
  dc (Figura 3).
• Un varistore (VDR) in parallelo al carico se alimentato in V ac/
  dc (Figura 4).

La commutazione di carichi capacitivi o l’impiego di cavi con
lunghezza maggiore a metri 10 produce picchi di corrente al
momento dell’inserzione. Perciò è necessario introdurre una
resistenza di protezione vicino al finecorsa sul filo marrone.
In questa fase è necessario mettere attenzione garantendo la
minima corrente necessaria per pilotare il sensore (10÷20 mA)