Podłączenie czujnika indukcyjnego wymaga prawidłowego doprowadzenia zasilania oraz odpowiedniego wpięcia wyjścia sygnałowego zgodnie z typem czujnika: PNP lub NPN. Procedura różni się w zależności od wariantu, dlatego najpierw zidentyfikuj, czy masz czujnik PNP, czy NPN.
Jak działa czujnik indukcyjny
Zanim przystąpisz do podłączenia, warto zrozumieć zasadę działania. Oscylator generuje prąd zmienny, który przepływając przez cewkę, tworzy zmienne pole magnetyczne. Gdy metalowy przedmiot znajdzie się w tym polu, indukują się w nim prądy wirowe, które zakłócają pole czujnika. Zmiana warunków pola jest wykrywana przez układ i sygnalizowana przełączeniem wyjścia.
Centralnym elementem czujnika jest cewka umieszczona na przodzie obudowy, a pozostałe komponenty to oscylator, przerzutnik Schmitta i wzmacniacz.
Komponenty czujnika indukcyjnego
Typowy czujnik indukcyjny ma trzy przewody zasilająco-sygnałowe:
- przewód brązowy – potencjał dodatni (V+, napięcie zasilania);
- przewód niebieski – potencjał ujemny (GND, masa);
- przewód czarny – wyjście sygnałowe.
Napięcie zasilania
Czujniki indukcyjne DC najczęściej pracują w zakresie 10–30 V DC, z typowym zasilaniem 24 V DC. Dostępne są również inne warianty (np. czujniki AC), dlatego zawsze sprawdź kartę katalogową producenta.
Instrukcja podłączenia – czujnik PNP
Czujniki PNP są najczęściej spotykane. Oto schemat podłączenia:
- Potencjał dodatni (V+) – podłącz przewód brązowy do bieguna dodatniego zasilania (np. +24 V);
- Masa (GND) – podłącz przewód niebieski do wspólnego punktu masy (bieguna ujemnego);
- Wyjście sygnałowe – podłącz przewód czarny do obciążenia (np. cewki przekaźnika lub wejścia cyfrowego PLC), którego drugi koniec jest połączony z GND.
Działanie czujnika PNP
W stanie aktywnym (wykrycie metalu) wyjście PNP podaje dodatnie napięcie (+V) na obciążenie, czyli „źródłuje” prąd do obwodu.
Instrukcja podłączenia – czujnik NPN
Czujniki NPN różnią się sposobem podłączenia wyjścia:
- Potencjał dodatni (V+) – podłącz przewód brązowy do bieguna dodatniego zasilania (+24 V);
- Masa (GND) – podłącz przewód niebieski do wspólnego punktu masy (bieguna ujemnego);
- Wyjście sygnałowe – połącz przewód czarny z obciążeniem, którego drugi koniec jest podłączony do V+. W stanie aktywnym wyjście zostanie zwarte do masy (GND).
Działanie czujnika NPN
W stanie aktywnym (wykrycie metalu) wyjście NPN ściąga prąd do masy (GND), czyli „odbiera” prąd z obwodu.
PNP vs NPN – szybkie porównanie
Poniższa tabela ułatwia dobór typu wyjścia do posiadanego wejścia sterownika lub logiki sterowania:
| Cecha | PNP (sourcing) | NPN (sinking) |
|---|---|---|
| Logika aktywna | Podaje +V na obciążenie | Ściąga do GND |
| Podłączenie obciążenia | Obciążenie między wyjściem a GND | Obciążenie między wyjściem a +V |
| Zgodność z wejściami PLC | Wejścia typu „sink” (oczekują +V) | Wejścia typu „source” (oczekują GND) |
| Typowe zastosowanie | Automatyka przemysłowa w Europie | Starsze instalacje i część systemów azjatyckich |
Ważne porady i wskazówki
Przed rozpoczęciem montażu zwróć uwagę na poniższe zalecenia:
- Sprawdzenie dokumentacji – zawsze zapoznaj się z kartą katalogową i schematem producenta, ponieważ różne modele mogą mieć odmienne wymagania;
- Jakość przewodów – stosuj przewody odporne na zakłócenia EMI oraz warunki środowiskowe, aby zapewnić stabilną pracę czujnika;
- Dobór do wejść sterownika – dopasuj typ wyjścia PNP/NPN do typu wejść PLC (source/sink), aby uniknąć błędów logicznych;
- Typy styków – czujniki mogą mieć styk NO (normalnie otwarty), NC (normalnie zamknięty) lub zestyk przełączny – wybierz odpowiedni do wymagań aplikacji;
- Sygnalizacja i diagnostyka – wiele modeli ma diody LED i interfejs IO-Link do przekazywania danych diagnostycznych i ułatwienia uruchomienia;
- Osłona i montaż – w trudnych warunkach (wilgoć, temperatura, opiłki) zastosuj osłonę i zachowaj właściwą odległość montażową od elementów metalowych;
- Ochrona obwodu – rozważ dodanie zabezpieczeń (bezpiecznik, filtr przeciwzakłóceniowy, gasik dla cewek), by chronić czujnik i sterownik.
