M12 유도형 근접 스위치

유도형 근접 스위치는 금속 부품에 닿지 않고 그것을 검출합니다. 감지 면 안의 코일이 교류 자기장을 만들고, 그 안으로 들어오는 금속 대상체가 에너지를 빼앗아가며, 코일을 발진 상태로 유지하는 회로가 그 변화를 감지해 출력을 작동시킵니다. 움직이는 것도 마모되는 것도 없기 때문에, 기계식 리미트 스위치를 몇 달마다 교체해야 하는 기계에서 끝점 검출과 카운팅과 위치 확인에 이 스위치가 쓰입니다.

이 페이지의 스위치는 M12 나사 본체에 니켈 도금 황동 하우징을 쓰고 감지 면은 ABS입니다. 감지 거리는 두 가지로, 금속에 면을 맞춰 묻을 수 있는 차폐형 2 mm와 주변을 비워 두어야 하는 비차폐형 4 mm입니다. 출력 형식은 NPN과 PNP와 2선식 DC와 2선식 AC의 네 가지이고, 동작은 정상 개방 또는 정상 폐쇄 또는 전환형입니다.

실링은 IP65이고 사용 온도 범위는 -25~+65℃입니다. DC 기종은 636 V로 동작하므로 하나의 품목이 12 V와 24 V 제어 계통을 함께 덮고, AC 기종은 36250 V에서 동작합니다.

유도형 근접 스위치의 동작

감지 면 안에는 발진 회로의 일부인 코일이 있어, 출력의 스위칭 속도보다 훨씬 높은 주파수로 울립니다. 금속 대상체가 그 자기장 안으로 들어오면 대상체 안에 와전류가 돌아 회로에서 에너지를 빼앗아 갑니다. 발진의 진폭이 내려가고, 감지 회로가 그 변화를 보고 출력을 작동시킵니다. 작동 지점은 대상체가 에너지를 얼마나 빼앗는지가 정하므로, 거리만큼이나 대상체 재질이 중요합니다.

스위치를 어디에 달지 결정하는 두 정격은 정격 감지 거리와 설정 거리입니다. 정격 거리는 시험실 배치에서 정해진 크기의 표준 철 대상체를 기준으로 재고, 설정 거리는 실제로 스위치를 놓을 수 있는 범위로 언제나 더 짧습니다. 주변 금속과 전원 전압과 온도가 모두 작동 지점을 옮기기 때문입니다. 이 스위치에 공급된 자료도 바로 그 이유로 정격 거리의 85 % 지점 설치를 권합니다.

차폐형과 비차폐형은 자기장이 어디로 가는지가 다릅니다. 차폐형은 코일 둘레에 금속 링이 있어 자기장을 정면 앞으로 모으므로, 주변 금속에 감쇠되지 않고 금속 면에 묻을 수 있으나 그 대가로 거리를 잃습니다. 비차폐형에는 그 링이 없어 자기장이 퍼져 더 멀리 닿지만, 감지 면 옆의 금속이 그것을 감쇠시키면 스위치가 계속 작동합니다.

적합한 스위치 선정 방법

먼저 어떻게 설치할지를 정합니다. 금속 브래킷의 나사 구멍에 면을 맞춰 다는 자리면 차폐형을 씁니다. 스위치를 주변 금속에서 띄울 수 있는 자리면 비차폐형으로 더 먼 거리를 얻습니다. 이 선택은 통상 취향이 아니라 기계 도면에서 이미 정해집니다.

이어서 출력을 제어 회로에 맞춥니다. NPN은 PLC나 컨트롤러의 싱킹 입력에, PNP는 소싱 입력에 맞습니다. 2선식 DC는 기존 배선에 도체가 두 가닥만 나올 수 있는 경우에 씁니다. 2선식 AC는 이미 AC인 회로, 예를 들어 110 V 또는 220 V 제어 계통의 램프나 코일 부하에 맞습니다. 다만 응답 주파수 25 Hz는 눈에 띄는 한계입니다. 빠르게 세는 용도에는 따라가지 못하고, DC 기종은 0.5 kHz로 스위칭하기 때문입니다.

그다음 부하 전류를 확인합니다. 출력 전류는 형식마다 달라 2선식 DC 기종의 200 mA에서 AC 기종의 400 mA까지이고, 그 수치 근처에서 움직이는 부하는 추정 대신 확인해야 합니다.

마지막으로 위치를 기계 위에서 잡습니다. 스위치가 실제로 작동하는 거리는 대상체 재질과 주변 금속과 전원에 따라 달라지므로, 정격 거리의 일정 비율로 설치한 뒤 기계를 조립한 상태에서 조정하는 편이 쓸 만합니다. 시험대에서 공칭 수치를 맞히는 방식은 실제 작동 지점을 놓치기 때문입니다.

한계 및 확인이 필요한 사항

유도형 스위치는 금속에만 반응합니다. 플라스틱·유리·세라믹·목재 부품은 그 자기장을 그냥 지나가도 검출되지 않으며, 비금속 대상체에는 정전용량식이나 광전 센서가 답입니다. 대상체가 금속이지만 덮개 뒤에 묻혀 있는 경우에는, 전체 간격이 감지 거리 안에 머무는 동안에만 덮개를 뚫고 검출됩니다.

출판된 감지 거리는 운전에서의 거리가 아닙니다. 자료는 스테인리스 스틸이 정격 수치의 약 0.8배, 황동이 약 0.4배에서 스위칭한다고 적고, 정격의 85 %로 설치할 것도 권합니다. 두 효과는 겹쳐 커지므로, 4 mm 스위치에 황동 대상체이면 작동 지점은 4 mm가 아니라 1.6 mm에 가까워집니다. 카탈로그 수치만으로 설치 위치를 잡는 것이, 시험대에서는 작동하던 스위치가 기계 위에서 작동하지 않는 통상의 원인입니다.

제공된 자료의 두 항목은 완전하지 않습니다. 모델 표에 2선식 AC 코드를 되풀이하는 코드로 3선식 AC 형식의 행이 올라 있어, 그 형식을 이 페이지에서 이름으로 싣고 불일치를 적어 두었습니다. 빼 버리면 표로 작업하는 구매자에게 빈자리로 남기 때문입니다. 온도가 감지에 주는 영향도 범위에 따라 공차가 다르게 두 번 적혀 있으며, 둘 중 하나를 고르지 않고 적힌 대로 모두 실었습니다.

자료는 또한 설치 브래킷을 공급하지 않는다고 적으므로, 브래킷은 기계 제작자가 마련해야 합니다. 강한 자기장이 있는 자리에서는 표준 케이블 대신 차폐 케이블이 권해집니다.