Target standard per sensori di prossimità induttivi. Target. 1mm

Transcript

1 ensori i prossimità inuttivi Introuzione Principi i funzionamento ei sensori i prossimità inuttivi Bobina Oscillatore Circuito i attivazione Circuito elettrico i uscita I sensori i prossimità inuttivi sono progettati per funzionare meiante la generazione i un campo elettromagnetico e la rilevazione elle perite per correnti parassite generate all entrata nel campo elettromagnetico i oggetti target i metallo ferroso e non ferroso. Il sensore è composto a una bobina avvolta su nucleo i ferrite, un oscillatore, un rilevatore el livello el segnale i attivazione e un circuito i uscita. Quano un oggetto i metallo avanza all interno el campo, nel target vengono inotte correnti parassite. Il risultato è una perita i energia e un ampiezza inferiore ell oscillazione. Il circuito el rilevatore a questo punto riconosce un cambiamento specifico nell ampiezza e genera un segnale che commuterà l uscita a stato solio. Posizione ell oggetto Uscita Livello i funzionamento Risposta ell oscillatore Off Tensione i uscita On Livello i rilascio Off Un target i metallo che si avvicini a un sensore i prossimità inuttivo (sopra) assorbe energia generata all oscillatore. Quano il target si trova vicino, la perita i energia arresta l oscillatore e commuta lo stato ell uscita. Target stanar per sensori i prossimità inuttivi Direzione el moto Target 1mm Interruttore i prossimità uperficie attiva La superficie attiva i un interruttore i prossimità inuttivo è la superficie alla quale emerge un campo elettromagnetico a alta frequenza. Un target stanar è rappresentato a un quarato i acciaio olce, spesso 1 mm, con i lati pari al iametro ella superficie attiva o3voltelaistanzai commutazione nominale, a secona el valore più grane. Fattori i correzione el target per i sensori i prossimità inuttivi Per eterminare la istanza i rilevamento per materiali iversi all acciaio olce stanar viene utilizzato un fattore i correzione. La composizione el target ha una grossa influenza sulla istanza i rilevamento ei sensori i prossimità inuttivi. e viene utilizzato un target costituito a uno ei materiali elencati, moltiplicare la istanza i rilevamento nominale per il fattore i correzione riportato in moo a eterminare la istanza i rilevamento nominale per quel target. Notare che i sensori selettivi verso materiali ferrosi non rileveranno ottone, alluminio o rame, mentre i sensori selettivi verso materiali non ferrosi non rileveranno acciaio o acciaio inossiabile i tipo ferroso. I fattori i correzione elencati i seguito possono essere usati come linea guia generale. I materiali comuni e i loro fattori i correzione specifici sono elencati nella pagina elle specifiche i ogni prootto. (Raggio i rilevamento nominale) x (fattore i correzione) = Raggio i rilevamento. Fattori i correzione Fattore i correzione Materiale ei target approssimativo Acciaio olce 1,0 Acciaio inossiabile 0,85 Ottone 0,50 Alluminio 0,45 Rame 0,40 Anche le imensioni e la forma el target possono influire sulla istanza i rilevamento. Le seguenti inicazioni ovranno essere utilizzate come guia generale per le correzioni relative alle imensioni e alla forma i un target: ono preferibili target piatti I target rotoni possono riurre la istanza i rilevamento I materiali non ferrosi in genere riucono la istanza i rilevamento per i moelli i rilevamento completamente in metallo I target più piccoli ella superficie sensibile in genere riucono la istanza i rilevamento I target più grani ella superficie sensibile possono aumentare la istanza i rilevamento Forme a foglio possono aumentare la istanza i rilevamento Isteresi (Corsa ifferenziale) La ifferenza tra i punti i funzionamento e i rilascio è chiamata isteresi o corsa ifferenziale. La corsa el target necessaria per il rilascio opo il funzionamento eve essere tenuta in consierazione urante la selezione el target e elle aree ei sensori. L isteresi è necessaria per aiutare a prevenire il chattering (accensione e spegnimento rapii) quano il sensore è soggetto a urti e vibrazioni o quano il target è fermo alla istanza i rilevamento nominale. Per evitare tremolio, l ampiezza ella vibrazione eve essere inferiore alla bana i isteresi. Punto i commutazione all allontanamento Punto i commutazione funzionamento Distanza i all avvicinamento Finecorsa i prossimità Direzione el movimento Target Isteresi R2-7

2 ensori i prossimità inuttivi Introuzione Frequenza i commutazione La frequenza i commutazione è la velocità massima alla quale un sensore invierà impulsi iniviuali iscreti mentre il target entra e esce al campo i rilevamento. Questo valore ipene sempre alle imensioni el target, alla istanza alla superficie sensibile, alla velocità el target e al tipo i finecorsa. Questo inica il numero massimo possibile i operazioni i commutazione per secono. Il metoo i misurazione per eterminare la frequenza i commutazione con target stanar è specificato a IEC M Direzione el moto M 2xm D n 2 Interruttore i prossimità Target i Fe 360 o A570 Grao 36 Consierazioni sul montaggio i prossimità immuni ai campi i salatura Un funzionamento affiabile ipene alla forza el campo magnetico e alla istanza tra la linea i alimentazione e il sensore. Montaggio perpenicolare alla linea i alimentazione Linea i alimentazione R ensore Campo magnetico Montaggio parallelo alla linea i alimentazione R ensore Linea i alimentazione Corrente ( l ) Immunità ai campi i salatura 50 ka 40 ka 30 ka 20 ka 10 ka 0kA 0mm 10mm 20mm 30mm 40mm 50mm 0,50 1,00 pollice 1,50 2,00 2,50 Distanza alla linea i alimentazione (r) ensori collegati in serie Zona i sicurezza I sensori possono essere collegati in serie con un carico. Per un funzionamento corretto, la tensione i carico eve essere inferiore o uguale alla tensione i alimentazione minima meno le caute i tensione sui sensori i prossimità collegati in serie. chema i cablaggio per sensori sink collegati in serie (NPN) Vcc m= Materiale non magnetico e non conuttivo Onulazione L onulazione è la tensione alternata sovrapposta alla tensione CC (a picco apicco)in%. Per il funzionamento i finecorsa in CC, è necessaria una tensione CC filtrata con una onulazione massima el 10% (secono lo stanar DIN 41755). U Per eterminare i requisiti i istanza tra la linea i alimentazione e il sensore i prossimità utilizzare il seguente iagramma o le formule. cegliere una istanza che rientri nella zona i sicurezza. H= I 2π r B= H Gauss = 10* B ove: chema i cablaggio per sensori source collegati in serie (PNP) Vcc I = corrente i salatura (in ka), U Uuss T H = intensità i campo (in ka/m), B = flusso (in mt) e r = istanza tra il sensore e le linee che portano la corrente (in metri). R2-8

3 ensori i prossimità inuttivi Introuzione ensori collegati in parallelo I sensori possono essere collegati in parallelo per eccitare un carico. Per eterminare il numero massimo consentito i sensori in un applicazione, la somma ella corrente i ispersione massima ei sensori collegati in parallelo eve essere inferiore alla massima corrente i stato OFF el carico. Nota: Quano si progettano i circuiti i prossimità in parallelo è necessario fare attenzione. Un eccessiva corrente i ispersione nel carico può causare il cambiamento i stato ell ingresso a stato solio o può fare in moo che un piccolo relè non si isecciti. I sensori collegati in parallelo non forniscono una capacità i corrente i carico maggiore. chema i cablaggio per sensori collegati in parallelo (NPN) VCC Cablaggio TTL ink ource ()10-30Vcc Marrone (-) Nero Blu ()10-30Vcc (-) TTL TTL () 5 V (-) Massa comune (-) 5 V massa Nota: Quano si utilizzano uscite source, la massa eve essere flottante e non può essere comune, altrimenti ne risulterà un cortocircuito. chema i cablaggio per sensori source collegati in parallelo (PNP) VCC Cablaggio PLC Per informazioni sul cablaggio con PLC i sensori inuttivi e capacitivi, fare riferimento alla pubblicazione , Giugno L1 chema i cablaggio per sensori in CA collegati in parallelo Vca R L2 R Aggiungere un ioo come mostrato a ciascuna uscita per consentire il funzionamento ell inicatore iniviuale i uscita. Aggiungere R in serie al sensore per mantenere la tensione minima urante la commutazione el sensore. R2-9

4 ensori i prossimità inuttivi Introuzione ensori inuttivi schermati a confronto con i non schermati ensore schermato ensore non schermato chermo metallico chermo metallico Nucleo i ferrite Una costruzione schermata inclue una bana metallica che contiene il nucleo i ferrite e la bobina. Nucleo i ferrite I sensori non schermati non sono otati i questa bana metallica. Distanza tra sensori schermati (montabili a filo) e le superfici metalliche vicine I sensori i prossimità schermati consentono al campo elettromagnetico i essere concentrato avanti alla parte anteriore el sensore superficie. Le esecuzioni schermate consentono ai sensori i prossimità i essere montati a filo con metallo circostante senza pericolo i attivazioni false. Tipo cilinrico Tipo finecorsa meccanico (871L e 872L) Tipo Finecorsa meccanico (802PR) 1,3 2 1,8 2 Rilevamento esteso el tipo cilinrico (872C) 6n = iametro o larghezza ella superficie sensibile n = istanza i rilevamento nominale L 802PRLB o l 802PRXB possono essere montati fianco a fianco. R2-10

5 ensori i prossimità inuttivi Introuzione Distanza tra sensori schermati (montabili a filo) e le superfici metalliche vicine (continua) Tipo a cubo (871P VersaCube) uperficie attiva Tipo Flat Pack (871F) uperficie attiva Tipo Flat Pack miniaturizzato (871FM) = iametro o larghezza ella superficie sensibile n = istanza i rilevamento nominale R2-11

6 ensori i prossimità inuttivi Introuzione Distanza tra sensori non schermati (non montabili a filo) e le superfici metalliche vicine Distanze i rilevamento maggiori possono essere ottenute con l utilizzo i un sensore non schermato. ensori i prossimità non schermati richieono una zona libera a metallo circostante la superficie sensibile. Il metallo irettamente opposto alla superficie sensibile non ovrà essere a una istanzainferiorea3voltelaistanzai rilevamento nominale stimata el sensore. Tipo cilinrico Tipo finecorsa meccanico (871L e 872L) Tipo Finecorsa meccanico (802PR) 3 3 0,4 0,4 4 0,4 4 1,5 4 Tipo cilinrico con rilevamento esteso (872C) 6n R2-12

7 ensori i prossimità inuttivi Introuzione Distanza tra sensori non schermati (montabili non a filo) e le superfici metalliche vicine (continua) Tipo a cubo (871P VersaCube) uperficie attiva 0,75 4 0,75 0,75 4 Tipo Flat Pack (871F) uperficie attiva 4 Tipo Flat Pack miniaturizzato (871FM) Vista laterale (sporgenza) 0,5 L L 6n = iametro o larghezza ella superficie sensibile n = istanza i rilevamento nominale 3 per i moelli immuni ai campi i salatura R2-13