1.简介与三线传感器相比,两线传感器在布线和电路性能方面具有一些特殊的特性。 本文章旨在使您熟悉这些特殊特性,以避免在系统规划和传感器操作过程中出错。
2.电压类型Pepperl + Fuchs提供两线制传感器,用于AC,DC和通用电压(UC或AC / DC)操作。 用于直流电压的两线制传感器在类型代码中用“ Z”标识; 例如:NBB20- L2-Z0-V1。 字母Z后跟一个描述传感器的开关功能的数字(请参阅第6节中的表)。 在型号代码中,用“ W”标识用于交流电压(AC)的两线制传感器。 例如:NBB10-30GM50-WS。 字母W可以单独使用,也可以跟在后面的另一个字母描述传感器的开关功能(请参阅第6节中的表格)。 用于通用电压(UC或AC / DC)的两线制传感器在类型代码中用“ U”标识; 例如:NBB20-U1-UU。 字母U后跟另一个字母,描述传感器的开关功能(请参阅第6节中的表)。
3.电路中传感器和负载的布置无论是直流,交流还是通用电压传感器,该传感器均与连接的负载串联使用两线制接近传感器。 串联时,传感器和负载的排列顺序无关紧要。
所示的传感器和负载的两种布置是完全等效和可互换的。 带有橙色产品的竞争对手用他的两线制传感器做广告,称其电气设计为PNP / NPN。 但是,PNP和NPN输出级之间的区别仅对三线和四线传感器有意义。 必须区分负载是连接到(+)还是连接到(-)。 使用两线制传感器,您始终可以将负载连接到(+)或(-)。
4.电路中的负载电阻器大多数情况下,2线制传感器在PLC的数字输入上运行。这种数字输入会根据EN 61131-2提供取决于输入类型的输入阻抗,选择2线制传感器时需要考虑该输入阻抗。 Pepperl + Fuchs的标准2线制传感器可与2型数字量输入一起使用。 3型数字量输入需要减小的断态电流。带Z4L或Z8L的Pepperl + Fuchs 2线制传感器可以满足此要求,并且可以在Type 3数字输入上运行。有时2线制传感器在离散负载下运行。通常会出现一个问题,即需要哪个负载阻抗。在我们的数据手册中,没有给出负载阻抗信息。定义负载阻抗是不可能的,因为负载阻抗取决于电路的电源电压。在以下计算示例中说明如何得出负载阻抗值。示例:2线制传感器NBB3-V3-Z4在24 V电源下运行。数据表的概览图显示了所有相关信息,以计算所需的负载阻抗。
传感器的最小电压降为3.4 V,最大电压降为3.9 V(@负载电流为10 mA)。
可以根据欧姆定律计算最大负载阻抗。
两线接近传感器
RLoad =(电源电压–最大压降)/最低工作电流
RLoad =(24 V – 3.9 V)/ 4 mA = 5025 Ohms
可以计算最小负载阻抗 也基于欧姆定律。
RLoad =(电源电压–最小压降)/最大 操作电流
RLoad =(24 V – 3.4 V)/ 100 mA = 206欧姆
结果:连接的负载需要具有206…5025欧姆的阻抗,以便在规格范围内操作传感器。
5.反极性保护对于交流和通用电压传感器,反极性保护通常不是问题。
Pepperl + Fuchs的直流两线制传感器具有反极性保护,可防止损坏。
反极性保护以不同的方式实现,并在数据手册中进行了标识。
我们的区别在于:
5.1保护反极性:带有反极性保护的传感器可通过内部二极管保护免受反极性造成的损坏。 如果极性错误,传感器将无法工作。 电路中无电流流动。 数字控制输入端永久接收低信号。
5.2 反极性传导:
反极性导电传感器由内部二极管保护以防极性反接造成的损坏。 如果极性错误,传感器不会操作。 电流在电路中流动,就好像传感器被桥接线所取代。 一种数字控制输入永久接收高信号。
5.3 反极性容忍:
具有反极性公差的传感器始终由内部电源正确提供电路技巧,无论外部极性如何,始终可以正常工作。
内部电路,可确保传感器电子设备的内部极性为始终正确,与传感器相比会导致电压降略有增加具有反极性保护或反极性导电。
6.永不完全导电-永不完全堵塞
两线制传感器是一个有源组件,其运作需要能量的传感器通过两条连接线获得电能。 同时,
传感器通过相同的两条连接线发出信号通知其开关状态。 展示在简化图中的工作原理中,传感器通常被机械式代替开关,根据传感器的阻尼情况打开或关闭
但是,这种精神上的简化并不能充分反映现实。 没有电流流过理想的断开开关。 连接的负载未通电。 相反,理想情况下,闭合开关上没有电压降。 整个电源电压都施加到负载上。 与有源开关不同,两线制传感器作为有源组件,始终需要电压和电流。 这意味着,即使传感器的开关元件闭合,传感器上的电压降也可以忽略不计,在所连接的负载上该电压会丢失。 在断开状态下,电流流经传感器和连接的负载。 因此,当操作两线制传感器时,从机械开关触头可知,绝不会出现明显的“断开”和“闭合”的情况。
6.1 “打开”运行状态
在“断开”操作状态下,开关元件是不导电的。
但是,由于传感器的电子元件具有一定的当前要求。这通常是相当低的,并且处于大约或什至低于的值
1毫安.但是,在高阻抗负载(例如控制器的数字输入(典型输入阻抗为几千欧姆)可以导致模拟数字输入高电平的电压。
特别是现代数字输入设计为具有高输入阻抗,以减小输入电流,从而导致功耗和废热。为了满足输入
Pepperl + Fuchs具有这种现代数字输入的特性,提供两线制传感器具有特别低的剩余电流,例如:NBB10-30GS50-Z4L-V1。 “ L”输出名称中的“低电流”代表。
6.2 “关闭”操作状态
在“闭合”操作状态下,开关元件是导电的。电流流入电路。但是,与机械触点不同,其电压范围为
传感器两端的电压下降。尤其是当传感器在低电源下运行时电压时,开关传感器两端的电压降会导致电压非常低跨负载。控制器的数字输入可能没有收到足够的电压以致然后检测传感器的开关。
7.两线输出版本
通常在类型的第三个方框中指示电气输出的版本Pepperl + Fuchs类型代码中的名称。
7.1 直流传感器
示例:NBB10-30GS50-Z4L-V1
7.2 交流传感器
示例:NBB15-30GM50-WS
7.3.AC/DC传感器
示例:NBB20-U1-UU
8.两线制传感器的串联
与多个机械开关触点的串联不同,串联几个两线制传感器的连接可能会出现问题。 这取决于电气
传感器的规格。 涉及交流传感器。 但是也完全适用于直流传感器。
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