Funzionamento di un sensore di prossimità induttivo autosen AI001- AI065
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1. Funzionamento di un sensore di prossimità induttivo
La bobina e il condensatore costituiscono un circuito oscillante LC, detto anche senso- re base. Le perdite della corrente oscillante in materiali a conduzione elettrica vengono usate per un segnale di commutazione.
2. Termini:
Zona di commutazio-
ne attiva / zona attiva Zona (spazio) al di sopra della superficie attiva in cui il sensore reagisce all'avvicinamento del materiale commutante.
Funzione uscita Normalmente aperto: oggetto nella zona di commutazione attiva > uscita collegata.
Normalmente chiuso: oggetto nella zona di commutazione attiva > uscita bloccata.
Programmabile: normalmente chiuso o normalmente aperto selezionabile a piacere.
A commutazione PNP: segnale di uscita positivo (verso L–).
A commutazione NPN: segnale di uscita negativo (verso L+).
Tensione di
isolamento effettiva Apparecchi DC con classe di isolamento II: 250 V AC Apparecchi DC con classe di isolamento III: 60 V DC Corrente di
cortocircuito effettiva per apparecchi resistenti a cortocircuito: 100 A Resistenza alla
tensione a impulso effettiva
Apparecchi DC con classe di isolamento II:
4 kV (≙ categoria di sovratensione III)
Apparecchi DC con classe di isolamento III: 60 V DC:
0,8 kV (≙ categoria di sovratensione II) Tempo di ritardo
disponibilità Tempo di cui il sensore ha bisogno per essere disponibile dopo l'attiva- zione della tensione di esercizio (nell'ordine di millisecondi).
Tensione di esercizio Campo di tensione in cui il sensore funziona in modo sicuro. Dovrebbe essere usata una tensione continua stabilizzata e livellata!
Osservare l'ondulazione residua!
1: Collegamento 2: Involucro 3: Elettronica a valle 4: Condensatore 5: Anello in ferrite 6: Bobina
7: Campo elettromagnetico alternato = zona attiva
8: Elemento di commutazione (target) = materiale a conduzione elettrica
Corrente assorbita La corrente per l'alimentazione propria di apparecchi a corrente continua a 3 fili.
Isteresi Differenza tra punto di inserzione e di spegnimento.
Protezione da
cortocircuito Se i sensori autosen sono protetti da sovracorrente con una protezione da cortocircuito ciclica, con lampadine, relè elettronici o
utenze a bassa resistenza la protezione da cortocircuito può attivarsi.
Target standard Piastra in acciaio quadrata dello spessore di 1 mm con una lunghezza del lato pari al diametro della superficie attiva o 3 x Sn, a seconda di quale sia il valore più grande.
Norma prodotti IEC 60947-5-2 Ripetibilità = Precisione di ripetibilita
Differenza tra due misurazioni Sr a piacere. Max. 10% di Sr.
Deriva del punto di
commutazione Spostamento del punto di commutazione in caso di variazione della temperatura ambiente.
Frequenza di
commutazione Commutazione con target standard con mezzo Sn. Il rapporto commutato/non commutato = 1 : 2.
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3. Distanza di commutazione (riferita al target standard) Distanza di commutazio-
ne nominale Sn = parametri del prodotto Distanza di commutazio-
ne reale Sr = dispersione a temperatura ambiente tra il 90% e il 110% di Sn Distanza di commutazio-
ne utile Su = deriva del punto di commutazione tra il 90% (Sumin = Sa) e il 110% (Sumax) di Sr
Distanza di commutazio- ne protetta
= distanza operativa Sa
= commutazione sicura tra lo 0% e l'81% di Sn
Distanza di disattivazio-
ne protetta = Sumax + isteresi max. = 143% di Sn
4. Fattori di correzione 5. Influenza delle grandezze del target standard
I valori specifici del sensore sono riportati nella Scheda dati. Eccezione apparecchi K1:
distanza di commutazione uguale per tutti
Asse x: rapporto tra il target effettivo rispetto e il target standard
6. Raggiungimento laterale e distanze
7. Avvertenze per il montaggio schermato e non schermato nel metallo Avvertenze di montaggio per forme cilindriche
Il principio della tecnica dei sensori induttivi si basa su un campo elettromagnetico alternato generato con una bobina di rame integrata in un anello aperto in ferrite. Con un condensatore viene genera- to un circuito oscillante. Con un metallo a conduzione elettrica che si trovi a una certa portata dal sensore le correnti vibranti del campo magnetico vengono fortemente indebolite. Queste variazioni 1. Curva di attivazione tipica
(per raggiungimento lento) 2. Curva di disattivazione tipica
(per raggiungimento lento) 3. Cattiva ripetibilità 4. Buona ripetibilità
Per una buona ripetibilità del punto di commutazione vale: quanto più il target è posizionato vicino alla superficie del sensore, tanto meglio. Consiglio generale: a = 10% della distanza di commutazione nominale.
1. Distanza dallo sfondo 2. Distanza target consigliata 3. Grado di copertura consigliato della superficie del sensore
4. Grandezza target consigliata
La particolarità di sensori montabili in modo schermato è un anello di metallo supplementare che rac- chiude la bobina. In questo modo il campo alternato viene schermato e concentrato sul lato anteriore.
Sensore montabile in modo non schermato Bobina schermata di un sensore
montato in modo schermato
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Zone libere
Le zone libere sono settori attorno al sensore che devono essere liberi da materiali metallici per non compromettere il funzionamento dell'apparecchio.
Per sensori induttivi davanti alla superficie attiva è necessaria una distanza rispetto a un materiale metallico pari almeno al triplo della distanza di commutazione nominale. Il montaggio corretto di sen- sori montabili in modo non schermato richiede inoltre che ad una distanza inferiore al diametro della superficie di rilevamento non si trovi materiale interferente. La superficie attiva sporge dall'ambiente metallico del doppio della distanza di commutazione nominale del sensore.
d ≥ d d d ≥ 2 x d d
d = diametro della superficie attiva ( dati nella Scheda dati )
Sn = distanza di commutazione nominale (Dati nella Scheda dati)
≥ d
≥3 x Sn
≥2 x Sn
≥3 x Sn Sensore da montare
in modo non schermato
Sensore montabile in modo schermato Montabile in modo schermato e non schermato
Sostanzialmente il tipo di montaggio "schermato" e "non schermato" è rilevante sono in un ambien- te metallico. Tutti i non metalli come plastiche, legno o vetro non influiscono sul tipo di montaggio.
Per sensori montabili in modo schermato la superficie attiva del sensore può essere a filo dell'ambiente di montaggio in metallo. Questi sensori ovviamente possono anche essere montati in modo non scher- mato. Sensori montabili in modo non schermato al contrario non possono essere montati a filo con la superficie di metallo circostante. L'ambiente di montaggio metallico annullerebbe il campo alternato del sensore causando un collegamento continuo del sensore.
d = diametro della superficie attiva ( dati nella Scheda dati )
Influenza reciproca
Se un'applicazione rende necessario l'uso di due sensori induttivi uno di fronte all'altro, questi dovreb- bero essere posizionati ad una distanza minima pari a otto volte le distanze di commutazione nominali.
Per un collegamento in serie dovrebbero essere rispettate le distanze laterali tra gli apparecchi,
≥8 x S
n8. Avvertenze di montaggio per forme a parallelepipedo AI006-AI009 Schermato: AI006, AI008
h=a piacere Non schermato: AI007, AI009
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Allineare la superficie attiva
Schermato
Non schermato
Sn = distanza di commutazione nominale
8. Informazioni generali per i sistemi di collegamento
Collegamento in serie (AND) Collegamento in parallelo (OR)
9. Disposizione di cavi e connettori Collegamento in serie a tre fili
Max. 4 sensori. I tempi di ritardo disponibilità, le cadute di tensione e le correnti assorbite si sommano. UB min (sensore) e UHIGH min (carico) devono rimanere invariati.
2. A commutazione NPN / 3. A commutazione PNP / 4. Sensore 1 / 5. Sensore n
Marcatura colori:
BK: nero, BN marrone, BU: blu, WH: bianco
Collegamento in parallelo a tre fili La corrente assorbita di tutti gli apparecchi non collegati si somma. Gli apparecchi pos- sono essere usati con interruttori meccanici.
Tecnica a tre fili (a commutazione NPN
o PNP)
Tecnica a quattro fili (a commutazione PNP,
normalmente chiuso e normalmente aperto)
10 www.autosen.com
Dati tecnici e ulteriori informazioni all'indirizzo:
Con riserva di modifiche tecniche senza preavviso.
