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NPN傳感器的應(yīng)用和識別使用方法

發(fā)布時(shí)間:2023-05-11 17:48:58人氣:

  大多數(shù)工程師和技術(shù)人員將傳感器視為將過程信息發(fā)送到控制系統(tǒng)(例如PLC、VFD或類似系統(tǒng))的設(shè)備。這個(gè)思維過程可能是正確的,但不應(yīng)該過于拘泥于在同一方向上思考信息流和電流流。NPN傳感器雖然很常見,但會將電流流動(dòng)的典型心理圖像顛倒過來。


  當(dāng)面臨安裝新傳感器或更換故障傳感器的任務(wù)時(shí),技術(shù)人員或工程師面臨著一個(gè)決定。大多數(shù)典型工業(yè)直流傳感器的極性可以是PNP或NPN。PNP種類通常更容易理解,因?yàn)樗裱瓊鹘y(tǒng)的電流方向流動(dòng)。盡管NPN傳感器仍然遵循電氣原理,但它們可能會更加混亂。


  傳感器用于控制系統(tǒng)以向控制器(例如PLC或電機(jī)驅(qū)動(dòng)器)提供信息。該輸入信息用于確定輸入條件是真還是假,或者換言之,電流流動(dòng)或不流動(dòng)的檢測。重要的是要記住,電流將沿從正到負(fù)的方向流動(dòng)。該電流流動(dòng)方向與信息被表示為進(jìn)入控制器這一事實(shí)沒有任何關(guān)聯(lián)。


  一、NPN傳感器的操作


  簡要總結(jié)NPN極性傳感器的操作,斷電時(shí),電流不能流過負(fù)載線。但是,當(dāng)使用任何傳感方法(電感、光學(xué)等)通電時(shí),電流會通過負(fù)載線流入傳感器,傳感器將電流返回到地面。

NPN極性傳感器原理

  典型NPN傳感器的接線圖。連接到+V的負(fù)載矩形符號表示源輸入模塊,需要一個(gè)灌(NPN)傳感器。


  為了使內(nèi)部電路完整,電流必須從控制模塊(如PLC輸入模塊)發(fā)出并進(jìn)入傳感器。電流流出輸入模塊的概念是NPN傳感器似乎與傳統(tǒng)電流方向相反的主要原因。重要的是要記住,控制器上的輸入端子僅檢查電流是否流動(dòng),對于電流可以流動(dòng)的方向沒有固有的限制。


  關(guān)于是否需要NPN傳感器的快速指標(biāo)是輸入模塊的公共電壓。如果一組輸入端子的公共線連接到+24 VDC,則該電壓將出現(xiàn)在每個(gè)單獨(dú)的輸入端子上,可以使用電壓表進(jìn)行驗(yàn)證。因此,該模塊是電流源,稱為源模塊。


  為了使傳感器與源輸入模塊兼容,該傳感器必須允許電流通過負(fù)載線流入并將電流返回到地面。這被稱為下沉式傳感器,并且必須在存在源模塊時(shí)使用。在某些器件結(jié)構(gòu)中,模塊將固定為下沉或源極模式,并且無法更改。其他時(shí)候,更改公共線路的目的地是在源和接收器之間切換所需的唯一更改。


  二、NPN傳感器接線圖


  輸入模塊的公共電壓可以通過觀察公共線或測量每個(gè)輸入端的電壓來識別。然而,通過簡單的觀察來識別傳感器的極性有時(shí)會更加困難。


  在另一篇討論P(yáng)NP傳感器的文章中,幾個(gè)代表性的設(shè)備圖顯示為具有+V、-V以及負(fù)載線。這條負(fù)載線連接到負(fù)載設(shè)備的矩形符號上,通常是PLC輸入端子。該負(fù)載矩形的另一側(cè)將連接到電源或接地。


  在NPN傳感器的圖中,負(fù)載設(shè)備將顯示為直接連接到+V源。


  此連接表示輸入模塊的公共電壓線,它也連接到+V源。當(dāng)傳感器通電時(shí),輸入模塊為+V接法,傳感器為-V接法,完成電路。


  電流可以流過完整的電路,輸入模塊檢測傳感器的通電。

傳感器.png

  具有常開和常閉輸出的NPN傳感器的接線圖。連接到+V的負(fù)載設(shè)備顯示兩個(gè)輸出都是NPN極性。


  要測試NPN傳感器的極性,請從輸入模塊上拆下負(fù)載線。用電壓表測量開路負(fù)載線,觀察傳感器通電時(shí)的電壓。NPN傳感器將在開路和接地之間擺動(dòng),無論通電狀態(tài)如何,幾乎整個(gè)時(shí)間都可能顯示0伏。相比之下,PNP傳感器將在0和24伏之間切換。


  三、NPN傳感器的構(gòu)造


  NPN傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)使用同名的晶體管,基于半導(dǎo)體的NPN層結(jié)構(gòu)。在該晶體管內(nèi)部,當(dāng)基極引腳有小電流時(shí),例如來自實(shí)際傳感器傳感器的電流,大量電流從集電極流向發(fā)射極。


  連接到PLC的負(fù)載線連接到底座。通電后,電流將從PLC流入集電極,并通過傳感器返回地面。


  這樣,電流從負(fù)載線進(jìn)入傳感器并返回到地,這就是NPN傳感器的特征操作。


  當(dāng)交互輸入模塊為源極時(shí),即需要向輸入端子持續(xù)提供電壓時(shí),必須使用NPN漏型傳感器。當(dāng)傳感器通電時(shí),電流從模塊流向傳感器并返回地面。

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