Bezdotykový spínač (WB) je spínač, který je ovládán vnějším předmětem bez mechanického kontaktu mezi spínačem a předmětem. Zátěž je spínána pomocí polovodičových prvků.
Bezdotykový spínač (WB) je spínač, který je ovládán vnějším předmětem bez mechanického kontaktu mezi spínačem a předmětem.
Zátěž je spínána pomocí polovodičových prvků.
To vše zajišťuje vysokou spolehlivost bezkontaktních spínačů.
V řídicích systémech obvykle fungují jako zpětnovazební senzory, které signalizují dokončení příkazu k pohybu konkrétním zařízením.
Pohybující se předmět při vstupu do zóny citlivosti bezkontaktního spínače způsobí jeho činnost, zatímco spínací prvek WB zapíná nebo vypíná zátěžový proud.
Jako zátěž lze použít vstup regulátoru, elektronického obvodu nebo přímo vinutí relé nebo stykače.
Elektrická část VB je umístěna v pouzdře z plastu nebo poniklované mosazi. Pro zajištění výkonu v extrémních provozních podmínkách je elektrická část utěsněna směsí.
Bezkontaktní spínací obvod
Klasifikace bezkontaktních spínačů
Bezkontaktní spínače jsou klasifikovány:
1) podle principu činnosti citlivého prvku: induktivní, kapacitní, optický, ultrazvukové, magnetický nemechanické;
2) podle podmínek instalace do konstrukce.
Indukční a kapacitní VB jsou k dispozici v zapuštěné nebo nezapuštěné verzi. Ten vyžaduje zónu kolem citlivého prvku bez tlumícího materiálu.
Optické (fotoelektrické) VB se dělí do tří typů podle charakteristiky citlivého prvku Difuzní, reflex, Bariéra;
3) podle možností spínacího prvku.
VB se liší spínací funkcí a typem výstupu (schémata zapojení).
4) podle konstrukčních prvků.
VB se liší tvarem pouzdra a způsobem připojení.
Navigace
- Základní definice
- Výstavba
- Vypnutí přibližovacího spínače
- Charakteristika spínacího prvku
- Elektrické charakteristiky
- Provozní podmínky
Základní definice
Bezdotykový spínač
Polohový spínač ovládaný vnějším předmětem bez mechanického kontaktu mezi spínačem a pohybujícím se předmětem.
Bezkontaktní indukční spínač
Bezkontaktní spínač, který vytváří elektromagnetické pole v citlivé zóně a má polovodičový spínací prvek.
Bezkontaktní kapacitní spínač
Bezkontaktní spínač, který vytváří elektrické pole v citlivé zóně a má polovodičový spínací prvek.
Bezkontaktní optický spínač
Bezdotykový spínač, který detekuje předměty, které přerušují nebo odrážejí viditelné nebo neviditelné optické záření a má polovodičový spínací prvek.
Bezkontaktní ultrazvukový spínač
Bezkontaktní spínač, který vysílá a přijímá ultrazvukové vlny v citlivé zóně a má polovodičový spínací prvek.
Výstavba
Polovodičový spínací prvek. Prvek, který spíná proud v elektrickém zátěžovém obvodu ovlivněním vodivosti polovodiče.
Aktivní plocha bezdotykového spínače. Povrch, který vysílá a přijímá elektromagnetické nebo elektrické pole.
Relativní osa. Osa kolmá k aktivní ploše a procházející jejím středem.
Vypnutí přibližovacího spínače
Standardní cíl. Speciální objekt určený pro srovnávací měření snímacích vzdáleností a zón citlivosti.
S – vzdálenost odezvy. Vzdálenost, na kterou se objekt vlivu, přibližující se k aktivní ploše podél relativní osy, mění výstupní signál spínače.
Sn – jmenovitá provozní vzdálenost. Podmíněná hodnota snímací vzdálenosti. Nebere v úvahu výrobní tolerance nebo odchylky způsobené vnějšími faktory, jako je napájecí napětí a teplota.
Sr – skutečná snímaná vzdálenost. Provozní vzdálenost konkrétního bezdotykového spínače, měřená při jmenovitém napájecím napětí, specifikované teplotě a podmínkách instalace.
Su – použitá snímací vzdálenost. Pracovní vzdálenost konkrétního bezdotykového spínače, měřená v celém rozsahu provozních napětí a okolních teplot.
Sa – garantovaný interval odezvy. Interval začínající od aktivní plochy, ve kterém je zaručena normální činnost bezkontaktního spínače za normálních provozních podmínek.
R – přesnost opakování. Změna skutečné snímací vzdálenosti (Sr) za standardizovaných podmínek.
H – diferenciální zdvih. Vzdálenost mezi spouštěcím bodem, když se objekt vlivu přibližuje podél relativní osy, a bodem návratu do výchozího stavu, když se objekt vzdaluje.
Charakteristika spínacího prvku
Nezávislý (okamžitý) provoz. Jednorázový „bezblikací“ chod spínacího prvku, nezávislý na rychlosti pohybu dotčeného předmětu.
f. Frekvence spouštěcích cyklů. Počet spínacích cyklů provedených bezkontaktním spínačem za jednotku času.
Zpoždění připravenosti TV. Časový interval mezi zapnutím napájení a okamžikem, kdy je spínač připraven k normálnímu provozu.
Elektrické charakteristiky
Ue – jmenovité napětí. Napájecí napětí, což je základní napětí pro měření odchylek napětí a při testování.
Ub – rozsah provozního napětí. Rozsah jmenovitých napájecích napětí s přihlédnutím k horní a dolní hranici jmenovitého napětí povoleného výrobcem.
Ud – pokles napětí. Napětí měřené na aktivním výstupu při protékání jmenovitého proudu.
Tj – jmenovitý proud. Maximální přípustný zatěžovací proud spínaný bezkontaktním spínačem.
Ir – reziduální proud. Proud tekoucí v zátěžovém obvodu, když je spínací prvek vypnutý.
Im – minimální provozní proud. Proud potřebný k udržení zapnutého stavu spínacího prvku.
I® – vlastní spotřeba proudu. Proud odebíraný z napájecího zdroje tří- nebo čtyřsvorkovým bezdotykovým spínačem při vypnuté zátěži.
Provozní podmínky
Volná zóna. Oblast kolem bezdotykového spínače bez přítomnosti materiálů, které by mohly ovlivnit výkon.
Tlumící materiál. Materiál, který ovlivňuje vlastnosti bezdotykového spínače.
Zapuštěný bezdotykový spínač. Bezdotykový spínač je navržen pro zapuštěnou montáž, pokud jej tlumicí materiál může obklopit až do roviny aktivní plochy bez ovlivnění výkonu.
Bezdotykový spínač není zapuštěný. Bezdotykový spínač je navržen jako nezapuštěný spínač, když je pro udržení výkonu vyžadována oblast kolem aktivního povrchu bez tlumícího materiálu.
Přečtěte si také
Optické senzory Řada VBO se používá ve všech průmyslových odvětvích pro polohování nebo počítání objektů.
Použití kódovaného infračerveného záření v senzorech zabraňuje vlivu cizích zdrojů světla.
Zařízení SENSOR v nevýbušném provedení se vyrábí s různými typy ochrany proti výbuchu stupněm „jiskrově bezpečný elektrický obvod“. “IA”, “mb” (těsnění směsí).
Indukční senzory přiblížení (spínače) řady VBI se používají tam, kde je důležitý spolehlivý provoz zařízení.
Spouštěné kovem jsou nejrozšířenější jako koncové spínače v CNC strojích a automatických linkách.
Optické bezdotykové spínače (senzory) jsou dnes široce používány v mnoha průmyslových odvětvích, která používají zařízení určená pro polohování, počítání a jednoduše pro detekci různých objektů. Použití kódování v obvodech senzorů umožňuje vyhnout se cizímu vlivu světelných zdrojů na ně, a tím chránit před falešnými poplachy. Snímače v tepelných pouzdrech jsou určeny pro provoz při nízkých teplotách.
Tato zařízení jsou elektronické obvody, které reagují na změny světelného toku dopadajícího na přijímač, díky čemuž je zaznamenávána přítomnost nebo nepřítomnost objektu v určité oblasti prostoru. Kódování zdroje světla (prostorový výběr a modulace) zlepšuje účinnost a, jak bylo uvedeno výše, eliminuje vlivy rušení.
Konstrukčně obsahuje senzorový systém dva hlavní funkční bloky – zdroj záření a jeho přijímač. Mohou to být dvě samostatná pouzdra nebo jedno pouzdro pro oba bloky v závislosti na principu činnosti konkrétního snímače (spínače).
Zdroj nebo emitor se skládá z následujících částí: generátor, emitor, indikátor, optický systém a pouzdro, uvnitř kterého je obvod chráněný sloučeninou, a venku – vše, co je potřeba pro upevňovací prvky. Úkolem generátoru je generovat sekvenci signálních impulsů pro emitor.
Samotný emitor je LED. Vyzařovací diagram LED je tvořen optickým systémem. Indikátor indikuje přítomnost nebo nepřítomnost napájení senzoru. Pouzdro chrání před vnějšími mechanickými vlivy a slouží k pohodlné instalaci v místě použití snímače.
Přijímač má zase také optický systém, který tvoří vyzařovací diagram přijímače a poskytuje výběr. Fotodetektor, což je fototranzistor, který vnímá záření a převádí ho na elektrický signál; obvod zesilovače s prahovým prvkem pro zajištění spolehlivého sklonu hrany s hysterezí; elektronický klíč pro přepínání zátěže, a regulátor pro nastavení citlivosti přijímače tak, aby byly objekty zřetelně zaznamenány proti okolnímu pozadí.
Jsou zde dva indikátory: první ukazuje stav výstupu, druhý indikuje kvalitu přijímaného signálu a umožňuje určit funkční rezervu sledovaného objektu.
Funkční rezerva v tomto případě charakterizuje poměr světelného toku přijatého přijímačem z emitoru k jeho minimální hodnotě, která již způsobí operaci. Funkční rezerva kompenzuje útlum signálu v důsledku znečištění optiky nebo rušivých aerosolových částic v okolním prostoru.
- indikátor svítí červeně, což znamená, že sledovaný objekt je přítomen ve spouštěcí zóně;
- žluté světlo – intenzita přijímaného světelného toku je snížena;
- zelená – intenzita přijímaného světelného toku je minimální;
- nesvítí – v pracovní oblasti snímače není žádný předmět.
Na základě principu fungování jsou optické senzory tří typů:
Optické spínače bariérového typu pracují na přímém paprsku a obsahují dvě samostatné části, vysílač a přijímač, které musí být umístěny koaxiálně proti sobě, aby záření emitované vysílačem (vysílačem) bylo směrováno a přesně dopadlo na přijímač.
Když je paprsek přerušen nějakým předmětem, spínač se spustí. Senzory tohoto typu mohou pracovat ve vzdálenosti desítek metrů mezi vysílačem a přijímačem, navíc mají dobrou odolnost proti hluku, nebojí se prachu, kapek kapaliny atd.
Existují však i nevýhody:
- někdy je nutné položit napájecí vodiče odděleně ke každé ze dvou částí na velké vzdálenosti;
- vysoce reflexní předměty mohou způsobit falešné poplachy;
- Průhledné předměty nemusí paprsek dostatečně utlumit, s tím je třeba počítat.
K adekvátnímu odstranění těchto nedostatků slouží regulátor citlivosti. A samozřejmě minimální velikost detekovaného objektu by neměla být menší než průměr paprsku.
Senzory difuzního typu využívají paprsek odražený od objektu, zrcadlový odraz. Přijímač a vysílač jsou umístěny v jednom pouzdře. Zářič směruje tok k předmětu, paprsek se od jeho povrchu odráží v různých směrech, v závislosti na optických vlastnostech předmětu. Část toku se vrací zpět, kde je zachycena přijímačem a spínač funguje.
Zde je důležité vzít v úvahu, že falešné poplachy mohou být způsobeny reflexními předměty umístěnými za pracovním prostorem instalace, za ovládaným objektem. K odstranění takového rušení se používají spínače s funkcí potlačení pozadí.
Chcete-li normalizovat vzdálenost, na kterou bude difuzní senzor fungovat, vezměte bílý list papíru (10 x 10 cm pro vzdálenost do 40 cm nebo 20 x 20 cm pro vzdálenost odezvy větší než 40 cm) nebo ocelový plech válcovaný za tepla a zkontrolujte za podobných podmínek . Obecně je to v různých odvětvích různé.
Pro přesnější normalizaci se vzdálenost přepočítává pomocí speciální tabulky, která ukazuje odrazové vlastnosti různých materiálů, a proto se přidává korekční faktor. Snímač má například hodnotu 100 mm, ale potřebujete sledovat řekněme nerezové předměty.
Korekční faktor bude 7,5, což znamená, že spolehlivá provozní vzdálenost bude 7,5krát větší, konkrétně 750 mm. Nejmenší velikost předmětu je dána jeho reflexními vlastnostmi, kontrastem a funkční rezervou.
Zde se využívá paprsek odražený od reflektoru. Přijímač s vysílačem ve stejném pouzdře, paprsek dopadající na reflektor se odráží, dopadá na přijímač a je spuštěn. Když objekt opustí pracovní oblast, dojde k dalšímu spuštění. Senzory tohoto typu mohou pracovat na vzdálenost až 10 metrů a používají se pro snímání průsvitných předmětů.
Telegramový kanál pro ty, kteří se chtějí každý den učit nové a zajímavé věci: Škola pro elektrikáře
Pokud se vám tento článek líbil, sdílejte odkaz na něj na sociálních sítích. Velmi to pomůže rozvoji našeho webu!
