Indukcyjny przełącznik zbliżeniowy M12

Indukcyjny przełącznik zbliżeniowy wykrywa metalowy element bez dotykania go. Cewka w powierzchni pomiarowej wytwarza pole przemienne, a cel metalowy wchodzący w to pole pobiera z niego energię; układ podtrzymujący drgania cewki rejestruje zmianę i uruchamia wyjście. Nic się nie porusza i nic nie ulega zużyciu, dlatego przełącznik jest stosowany do wykrywania krańcowego położenia, zliczania i pomiaru pozycji na maszynach, gdzie mechaniczny przełącznik krańcowy byłby wymieniany co kilka miesięcy.

Przełączniki na tej stronie mają korpus gwintowany M12 w niklowanej obudowie mosiężnej z czołem pomiarowym z ABS. Dostępne są dwie odległości przełączania: 2 mm w wersji ekranowanej, którą można wpuścić równo w metal, i 4 mm w wersji nieekranowanej, która musi być od metalu odsunięta. Cztery formy wyjściowe obejmują NPN, PNP, dwuprzewodowe DC i dwuprzewodowe AC, a działanie może być normalnie otwarte, normalnie zamknięte lub przełączające.

Stopień ochrony to IP65, a zakres temperatury pracy wynosi -25 do +65 °C. Wersje DC pracują od 6 do 36 V, dzięki czemu jedna część obsługuje zarówno systemy sterowania 12 V, jak i 24 V, a wersje AC pracują od 36 do 250 V.

Jak działa indukcyjny przełącznik zbliżeniowy

Czoło pomiarowe zawiera cewkę będącą częścią oscylatora, pracującego z częstotliwością znacznie wyższą niż częstotliwość przełączania wyjścia. Gdy cel metalowy wchodzi w pole, indukują się w nim prądy wirowe pobierające energię z obwodu. Amplituda drgań spada, układ detekcyjny rejestruje zmianę i uruchamia wyjście. Punkt przełączania zależy od tego, ile energii pochłania cel, dlatego materiał celu ma równie duże znaczenie jak odległość.

Dwa parametry określające miejsce montażu przełącznika to odległość znamionowa i odległość nastawna. Odległość znamionowa jest mierzona względem wzorcowego celu stalowego o określonym wymiarze w warunkach laboratoryjnych. Odległość nastawna to zakres, w którym przełącznik można ustawić w praktyce, i jest zawsze mniejsza, ponieważ otaczający metal, napięcie zasilania i temperatura przesuwają punkt pracy. Materiał dostarczony dla tych przełączników zaleca montaż na 85 % odległości znamionowej właśnie z tego powodu.

Wersje ekranowane i nieekranowane różnią się kierunkiem pola. Przełącznik ekranowany ma metalowy pierścień wokół cewki, który koncentruje pole przed czołem, dzięki czemu można go wpuścić w powierzchnię metalową bez tłumienia przez otaczający metal, kosztem zasięgu. Przełącznik nieekranowany nie ma takiego pierścienia, więc jego pole rozchodzi się szerzej i sięga dalej, ale metalowa powierzchnia obok czoła stłumi je i przełącznik będzie pracował ciągle.

Jak dobrać właściwy przełącznik

Najpierw należy ustalić sposób montażu. Otwór gwintowany w metalowym uchwycie z czołem równo z powierzchnią wymaga wersji ekranowanej. Położenie, w którym przełącznik stoi swobodnie z dala od otaczającego metalu, może użyć wersji nieekranowanej i zyskać większą odległość. Ten wybór jest zwykle narzucony przez konstrukcję maszyny, a nie przez preferencję.

Następnie należy dopasować wyjście do obwodu sterowania. NPN pasuje do wejścia pobierającego w sterowniku PLC lub regulatorze; PNP pasuje do wejścia dostarczającego. Dwuprzewodowe DC jest do przypadku, gdy w istniejącym okablowaniu dostępne są tylko dwa przewody. Dwuprzewodowe AC jest do istniejącego obwodu sterowania AC, a jego częstotliwość odpowiedzi 25 Hz jest ograniczeniem wartym uwagi: przy szybkim zliczaniu nie nadąży, podczas gdy wersja DC przełącza z częstotliwością 0,5 kHz.

Następnie należy sprawdzić prąd obciążenia. Prąd wyjściowy różni się w zależności od formy, od 200 mA w wersji dwuprzewodowej DC do 400 mA w wersji AC, i obciążenie bliskie tej wartości należy sprawdzić, a nie zakładać.

Na końcu należy ustawić położenie na maszynie. Odległość, w której przełącznik rzeczywiście przełącza, zależy od materiału celu, otaczającego metalu i zasilania, więc właściwym podejściem jest montaż na ułamku odległości znamionowej, a następnie regulacja na złożonej maszynie, zamiast ustawiania wartości znamionowej na stanowisku.

Ograniczenia i punkty do potwierdzenia

Przełącznik indukcyjny reaguje tylko na metal. Element z tworzywa, szkła, ceramiki lub drewna przechodzi przez pole bez wykrycia, a cel niemetalowy wymaga zamiast tego czujnika pojemnościowego lub fotoelektrycznego. Gdy cel jest metalowy, ale utopiony za pokrywą, wykrycie przez pokrywę działa tylko wtedy, gdy całkowita szczelina mieści się w odległości przełączania.

Opublikowana odległość przełączania nie jest odległością w praktyce. Materiał podaje, że stal nierdzewna przełącza ok. 0,8 razy wartość znamionową, a mosiądz ok. 0,4 razy, i zaleca montaż na 85 % wartości znamionowej. Te dwa efekty się mnożą, więc cel mosiężny na przełączniku 4 mm pracuje bliżej 1,4 mm niż 4 mm. Położenie montażowe wzięte wyłącznie z wartości katalogowej jest najczęstszą przyczyną, dla której przełącznik działający na stanowisku nie pracuje na maszynie.

Dwie pozycje w dostarczonym materiale są niekompletne i są tak opublikowane. Tabela modeli wymienia formę trójprzewodową AC, której kod powtarza kod dwuprzewodowy AC, więc ta forma jest wymieniona na stronie z podaniem rozbieżności, a nie pominięta. Ponadto wpływ temperatury na przełączanie jest podany dwukrotnie z różnymi tolerancjami w zależności od rozpatrywanego zakresu. Obie wartości są opublikowane tak, jak podano, a nie wybrana jest jedna.

Materiał stwierdza również, że uchwyt montażowy nie jest dostarczany, więc musi go zapewnić konstruktor maszyny. W silnym polu magnetycznym zalecany jest kabel ekranowany zamiast kabla standardowego.