Sensores e Instrumentos
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Cor dos Fios dos Sensores:
Os desenhos abaixo ilustram as formas de montagem e as medidas
entre a face sensora e distância entre sensores, que devem ser
rigorosamente observadas para evitar acionamentos indevidos.
Distância Background e Distância entre Sensores:
F1
MANUAL DE INSTRUÇÕES
Cor
Pinagem
Função
Marrom
1
Positivo
Preto
4
NO
Azul
3
Negativo
Sensores de Proximidade Indutivo:
A
Indutivo Frente Metálica
Distância Sensora Nominal (Rated Sn):
A
F1 (X)
M12
2
6
0
M18
5
15
0
L=D (se 3xSn < D) ou
L=3xSn (se 3xSn>D)
Sn - distância sensora nominal
D - diâmetro da área onde emerge o
campo eletromagnético.
m
1m
Os sensores de proximidade indutivo são equipamentos eletrônicos
capazes de detectar a aproximação de peças metálicas, componentes,
elementos de máquinas, etc, em substituição às tradicionais chaves fim Distância Sensora Assegurada (Assured Sa):
de curso.
É a distância sensora que pode-se operar, considerando todas as
variações de industrialização, temperatura e tensão de alimentação.
A detecção ocorre sem que haja o contato físico entre o sensor e o
acionador, aumentando a vida útil do sensor por não possuir peças
Sa≤81% Sn.
móveis sujeitas a desgastes mecânicos.
Tabela de distâncias:
Diâmetro Distância
É a distância sensora teórica, a qual utiliza um alvo padrão como
acionador e não considera as variações causadas pela
industrialização, temperatura de operação e tensão de alimentação. É
o valor em que os sensores de proximidade são especificados.
L
Distância de Escoamento:
Alvo Padrão (IEC-60.947-5-2):
Princípio de Funcionamento:
O princípio de funcionamento baseia-se na geração de um campo É um acionador normalizado utilizado para calibrar a distância sensora
nominal durante o processo de fabricação do sensor.
( X ) - Não há interferência mútua entre os sensores frente metálica eletromagnético de alta frequência, que é desenvolvido por uma bobina
ressonante instalada na face sensora.
mesmo que sejam montados com a distância F1 igual a zero.
M30
8
24
0
Material do Acionador:
O que é Sensor PNP?
A bobina faz parte de um circuito oscilador que em condição normal
Utilizar apenas acionadores metálicos ferrosos, tais como: ferro, aço ou
São sensores que possuem no estágio de saída um transistor que tem (desacionada) , gera um sinal senoidal. Quando um metal aproxima-se aço inox.
do campo, este por correntes de superfície (Foulcault), absorve a
como função chavear (ligar ou desligar) o terminal positivo da fonte.
energia do campo, diminuindo a amplitude do sinal gerado no
A linha de sensores frente metálica foi desenvolvida com o tubo
IMPORTANTE!
oscilador.
totalmente em aço inoxidável, indicado para aplicações na indústria
Os sensores frente metálica NÃO detectam outros metais, tais como:
pesada e alimentícia.
latão, alumínio, cobre, etc.
A variação de amplitude deste sinal é convertida em uma variação
1 - Modelos:
PSX 8 - 30 GX 50 - E2 - 6
contínua, que comparada com um valor padrão passa a atuar no
estágio de saída.
Sensor de Prox. indutivo
Alvo Metálico - Ferro ou Aço
X - Frente Metálica
Distância Sensora Nominal
Sn= 2mm, 5mm, 8mm
Diâmetro do Tubo
Campo Eletromagnético
O que é Sensor NPN?
São sensores que possuem no estágio de saída um transistor que tem
função de chavear (ligar ou desligar) o terminal negativo da fonte.
Metal não
ferroso
Face Sensora
Tipo do Tubo
Histerese:
Bobina
GX - Tubo em aço inox, led traseiro
É a diferença entre o ponto de acionamento (quando o alvo metálico
aproxima-se da face sensora) e o ponto de desacionamento (quando o
alvo afasta-se do sensor). Este valor é importante, pois garante uma
diferença entre o ponto de acionamento e desacionamento.
Comprimento do tubo
50mm
Da
Configuração Elétrica
E - corrente continua NPN NA 3 fios
E2 - corrente contínua PNP NA 3 fios
Conexão
-- -standard - cabo PVC 2m
6 - com cabo de PVC 6m
V1 - com conector M12
1.1 - Características Técnicas E, E2:
Modelos E e E2:
Modelos E (NPN) e E2 (PNP)
com Cabo e Conector
Sn
mm
Φ
mm
Freq.
Hz
PSX2-12GX50-E (V1)
2
12
PSX2-12GX50-E2 (V1)
2
PSX5-18GX50-E (V1)
5
Face Sensora:
Dd
ON D a
OFF
ON
OFF
Dd
É a superfície por onde emerge o campo eletromagnético.
Embutido:
100
Distância Sensora (S):
12
100
18
50
É a distância em que aproximando-se o acionador da face sensora, o
sensor muda o estado da saída.
Este tipo de sensor tem o campo eletromagnético emergindo apenas
da face sensora e permite que seja montado em uma superfície
metálica.
Distância nominal...........................2mm (M12), 5mm (M18), 8mm (M30)
PSX5-18GX50-E2 (V1)
5
18
50
Distância operacional......1,62mm (M12), 4,05mm (M18), 6,48mm (M30)
PSX8-30GX50-E (V1)
8
30
20
Tensão de alimentação..................................... 10 a 30Vcc (ripple 10%)
Corrente máx. de comutação .......................................................200mA
PSX8-30GX50-E2 (V1)
8
30
20
Corrente de consumo ...................................................................≤15mA
Proteção de saída ...................................contra curto circuito e inversão Led de Sinalização:
Queda de tensão no sensor........................................................... <1,5V Os sensores possuem um led bi-color nas cores amarelo e vermelho e
Histerese..........................................................................................<10% sua função é indicada na tabela abaixo:
Repetibilidade............................................................................. 0,04mm
Cor
Função
Frequência comutação............100Hz (M12), 50Hz (M18), 20Hz (M30)
Sinalização..............................................................................led bi-color
Amarelo
saída acionada
Standard............................................................................IEC 60957-5-2
Temperatura de operação ............................................... -25oC a +70oC
Vermelho
curto circuito na carga
Grau de proteção............................................................................. IP 67
Nota: O led irá piscar em vermelho no desacionamento da carga.
Acionador
d
Distância de Acionamento:
0,81xSn
A distância de acionamento é em função do tamanho da bobina, assim
não podemos especificar a distância sensora e o tamanho do sensor
simultaneamente.
IMPOSSÍVEL
M 12
50mm
EA3000810A - 05/06
Cor dos cabos: BN marrom - BK preto - BU azul - Função de Saída: NO - Normalmente Aberto.
M12x1, M18x1, M30x1,5
Cuidado: Quando utilizar sensores de proximidade NPN comutando
portas TTL, verifique se o sensor possui queda de tensão < 0,5V, pois
caso contrário o CI interpretará a queda de tensão como nível lógico
“1".
Configurações Elétricas CC:
Modelos Corrente Contínua 3 Fios ( E, E2 ):
Os sensores de proximidade em corrente contínua são alimentados por
uma fonte em corrente contínua, possuem no estágio de saída um
transistor que tem como função chavear (ligar e desligar) a carga
conectada ao sensor. Existem, ainda dois tipos de transistor de saída,
um que chaveia o terminal positivo da fonte de alimentação, conhecido
como PNP e o tipo que chaveia o negativo, conhecido como NPN.
TTL
Esta é uma das características mais importantes dos sensores de
corrente contínua, pois determina a máxima corrente que pode ser
comutada pelo transistor de saída sem danificá-lo.
+
+
LOAD
Transistor
NP N
Vdc
-
Vdc
Transistor
PNP
LOAD
Vcc
+
lc
l LOAD
-
Transistor
PNP
Vcc
Transistor
NPN
le
NPN
Lamp
-
Vdc
Vdc
Tensão Residual:
Quando o sensor está acionado, aparece uma queda de tensão de
aproximadamente 5V, que deve ser considerada para efeito de
energização da carga, principalmente em circuitos eletrônicos e
controladores lógicos programáveis (exemplo: com alimentação de
24Vcc, o sensor fornece 19V a carga, que deve seguramente ser
Tensão de Alimentação:
Muito cuidado e nunca exceder a tensão de alimentação dos sensores necessária para o acionamento da carga).
ou mesmo conecta-los a rede elétrica em corrente alternada, pois
podem provocar até uma explosão interna dos componentes.
Corrente Residual:
+
+
t1
t
t2
+
+
+
Vdc
-
+
Esta fonte apresenta ripple ≤5%
sem o uso de capacitor de filtro,
sendo adequada desde que não
existam muitas cargas indutivas.
Como os sensores são resinados,
pode-se utilizá-los em máquinas
com movimento apenas fixando o
cabo junto ao sensor através de
braçadeiras, permitindo que só o
meio do cabo oscile.
Suporte de Fixação:
Vdc
+
Fonte Trifásica:
LOAD
Led
+
+
+
Vdc
Esta fonte pode ser adequada
dependendo do ripple, que deve
Os sensores indutivos normalmente são fornecidos com uma ser calculado com todas as
resistência no coletor do transistor de saída, que serve para diminuir a cargas ligadas a fonte, ideal para
impedância do circuito quando o transistor está cortado, nunca deve cargas até 300mA.
ser utilizada para energizar a carga.
Cuidado:
Válvulas solenóides e lâmpadas
possuem alta corrente de pico
que pode danificar também os
sensores sem proteção.
+
Retificada com Filtro:
-
Evitar que o cabo de conexão do
sensor seja submetido a qualquer
tipo de esforço mecânico.
Oscilação:
Esta fonte não é adequada pois
o ripple é >10% e existem pontos
em que a tensão é nula, além da
tensão de pico ser muito maior
que o valor médio.
Resistência de Saída:
R Collector
Na instalação de sensores sem
proteção contra curto, pois
qualquer ferramenta que encoste
nos terminais poderá danificar
instantaneamente o sensor.
Cabo de Conexão:
Vdc
V r e s.
Corrente de Chaveamento:
Cuidados Gerais :
A fonte de alimentação é muito importante, pois dela depende a
estabilidade de funcionamento e a vida útil do sensor. Uma boa fonte
deve possuir filtros que diminuem os efeitos dos ruídos elétricos
(transitórios) gerados pelas cargas, que podem danificar os sensores
conectados a fonte.
Onda Completa:
cuidado !!!
Transistor
NPN
Fonte de Alimentação:
t
Evitar que o sensor sofra
impactos com outras partes ou
peças e não seja utilizado como
apoio.
Partes Móveis:
Vdc
Vdc
t
-
Fonte Regulada:
Durante a instalação observar
atentamente a distância sensora
do sensor e sua posição,
evitando desta forma impactos
com o acionador.
Porcas de Fixação:
É muito adequada para aplicação com sensores, pois a
saída de tensão permanece
constante independentemente
das variações da rede.
Evitar o aperto excessivo das
porcas de fixação.
Vdc
Regulated
+
N
Vdc
-
t
Cond. Ambientais:
-
Evitar submeter o sensor a
condições ambientais com
Esta técnica é a mais adequada pois possuem a saída protegida contra temperatura de operação acima
curto circuito e estabilizada independentemente da rede.
dos limites do sensor.
Devido ao sistema de retificação e oscilação, a fonte elimina os picos
de tensão, gerados pela rede, aumentando assim a vida útil dos
Cargas Indutivas:
sensores e outros circuitos eletrônicos.
Utilizar o sensor para acionar
Uma pequena corrente residual <100µA flui pela carga com o sensor Ripple:
altas cargas indutivas poderá
desacionado, necessária para alimentação interna do sensor.
O ripple é a ondulação da tensão contínua, sendo um componente CA, danificar permanentemente o
Proteções:
Deve-se
certificar
que
cargas
de
alta
impedância,
como
de
faz
com
que
o
sensor
oscile
a
saída
(mantendo
o
led
meio
aceso)
e
estágio de saída dos sensores,
Os sensores de corrente contínua, normalmente, possuem proteção
contra inversão de polaridade, proteção contra curto circuito e controladores lógicos, não sejam acionadas devido a esta corrente de pode causar danos irreparáveis no sensor. Normalmente os sensores além de gerar altos picos de
fuga.
suportam até 10% de ripple.
tensão na fonte.
sobrecarga.
É importante lembrar que mesmo os sensores com proteção contra
curto circuito podem ser danificados por ruídos transitórios e/ou picos
de tensão elevados.
Queda de Tensão:
É o resíduo de tensão entre o coletor/emissor do transistor de saída,
normalmente abaixo de 1V.
+
NPN
Cor dos cabos: BN marrom - BK preto - BU azul - Função de Saída: NO - Normalmente Aberto.
Esta proteção desliga o transistor de saída, quando a corrente de carga
passa do valor máximo permitido, restabelecendo-se assim que a
sobrecarga for retirada.
Fontes Chaveadas:
Ruídos de Linha:
A fonte de alimentação que servir a sensores e a elementos geradores
de ruídos tais como: válvulas solenóides, eletroimãs, etc; possuirá Cablagem:
ruídos que poderão introduzir acionamentos indevidos, ou até mesmo Conforme as
danificar os sensores.
recomendações das normas,
deve-se evitar que os cabos
de sensores e instrumentos
de medição e controle
utilizem os mesmos
eletrodutos que os circuitos
de acionamento.
Nota: Apesar dos sensores
possuirem filtros para ruídos,
Exemplo de uma Instalação Ideal:
caso os cabos dos sensores
A fonte 1 é uma fonte
ou da fonte de alimentação
regulada de baixa potência
utilizarem as mesmas
somente para consumo dos Power Supply+1
canaletas dos circuitos de
PLC
PLC
output
Input
cartões de entrada do
potência com motores, freios
1
+
2
1
controlador.
Sensor 1
elétricos, disjuntores,
+
Já a fonte 2 é de potência e
contactores,etc; as tensões
não requer sofisticação,
induzidas podem possuir
Power Supply 2
+
16
podendo ser simplesmente
energia suficiente para
17
16
um retificador, o que
Common
danificar permanentemente
Sensor 16
normalmente é suficiente para
os sensores.
cargas indutivas.
AC
Vcc
V r e s.
-
PNP
+
-
DC
DC
AC
PNP
EA3000810A - 05/06
