Anahtarlama çıkışı olan elektronik sensörler, röle bobinleri veya PLC girişi gibi yüklere enerji sağlamak için yaygın olarak kullanılır ve bu yüklerle birlikte çalışmak için çeşitli sensör çıkış konfigürasyonları mevcuttur. Bu yazıda, en yaygın standart çıkış türlerine, bunların kablolamasına ve her birinin avantaj ve dezavantajlarına bakacağız.

Elektronik anahtarlama nasıl gerçekleştirilir?

Standart elektronik sensörler, bir transistör veya tristör gibi bir solid state anahtarlama elemanı içeren bir çıkış devresini çalıştırmak ve kullanmak için bir güç kaynağına ihtiyaç duyar. Bu çıkış devresi tetiklendiğinde, anahtarın normal durumu değişir: normalde açık anahtarlar kapanır ve normalde kapalı anahtarlar açılır. Anahtarlama elemanı kuru kontaklar yerine solid state olduğundan, kapalı olduğunda daima bir gerilim düşüşü ve açıkken bir kaçak akım (off state akım olarak da bilinir) vardır. Bunların değeri çıkış devresi tasarımına göre değişir ve sensörün veri sayfasında listelenmiştir.

Çıkış tipi seçerken göz önünde bulundurulması gereken durumlar

Mevcut güç kaynağı – Çoğu standart DC sensör, 10 VDC-30 VDC aralığında çalışırken, AC sensörleri 20 VAC-250 VAC’de çalışırlar. Bazı modeller AC / DC olup, 20 VAC / VDC-250 VAC / VDC gibi geniş bir aralıkta her iki tür güçte de çalışabilir.

Yük karakteristikleri – Bir sensörün maksimum kaçak akımının, yükün kapalı durumu eşiğinden düşük olması gerekir; aksi takdirde, sensörün anahtarlama elemanı açık olduğunda bile yüke enerji verilir. Buna ek olarak, anahtarı kapalı olan yük akımı, anahtardaki minimum açık durum akımından (ayrıca en düşük işletme akımı olarak bilinir) daha büyük olmalıdır. Bu bilgi, sensör veri sayfasında listelenmiştir.
Standart sensör çıktı türleri

3 telli DC

Bu tür çıkışlarla sensör iki kablo kullanarak güç kaynağına bağlanır ve anahtarlama çıkışı üçüncü bir tel üzerindedir. Bu ayırma nedeniyle, sensör yüke düzgün şekilde bağlandığında, güç kaynağı akımı yükten geçmez ve kaçak akım en aza indirilir. 3 telli çıkışlar genellikle PNP veya NPN tipi anahtarlama elemanları ile sunulmaktadır. Bir PNP çıkış source akımı (yükü DC pozitife çevirir) yükün diğer tarafı DC negatife bağlandığında gereklidir. Yükün diğer tarafı DC pozitife bağlandığında, Sink akımı olan(yükü DC negatif konumuna getiren) bir NPN çıkışı kullanılır. Bu iki bağlantı şekli aşağıda gösterilmektedir; burada soldaki büyük kare sensör, güç kaynağı bağlantıları sağ taraftadır ve küçük dikdörtgen yükü temsil etmektedir.

pnpnpn

3 telli DC çıkışının avantajları
• Kaçak akım çok düşüktür.
• Genellikle kısa devre korumalıdır.
• Yük ihtiyacı olmadan sadece güç kaynağı ve sensör çıkışı LED’i ile kolaylıkla test edilir.
• Birçok konfigürasyonlarda ortaktır ve kolaylıkla hazırlanabilir bir şekilde sunulur.
• Ayrıca normalde açık ve normalde kapalı çıkışları da içeren 4-telli çeşidi de vardır.

3-telli DC çıkışının dezavantajları
• Yük bağlantısı, PNP veya NPN konfigürasyonuna göre yapılmalıdır.
• Daha fazla kabloyla uğraşmak gerekir.

2 telli DC

2 telli bir konfigürasyonda, çıkış ve yük sensörün güç kaynağı ile seri bağlanır ve kaçak akım yüksektir. Böylece sensör, anahtarlama elemanı açık durumda iken bile çalışabilir . Yük bağlantısı DC pozitif veya DC negatif olabilir, bu da 2 kablolu çıkışı çok yönlü yapar. Mevcut kaynak konfigürasyonu aşağıda gösterilmiştir.

pnp2telli

2 telli DC çıkışının avantajları
• Basit 2 telli bağlantı.
• Tipik olarak kısa devre korumalıdır.
• Yük yerleşimine bağlı olarak sink veya source akımları olabilir.

2 telli DC çıkışın dezavantajları
• Daha yüksek gerilim düşümü ve kaçak akım.
• Doğru çalıştırma veya test için yük olmalıdır.
• 3 telli DC cihazlara kıyasla az sayıda model seçimi mümkündür.

2 telli AC

Bu tür bağlantı, sensör çıkışının yük karakteristikleriyle uyumluluğunu belirlerken göz önüne alınması gereken bir voltaj düşümü ve kaçak akım ile 2 telli DC’ye çok benzemektedir. Çoğu 2 telli AC sensörün kısa devre koruması içermediğine ve her zaman bir yüke bağlı olarak çalıştırılmasına dikkat edilmelidir. Yük olmadan sensöre güç uygulandığında hasara neden olabilir. Dikkat edilmesi gereken diğer bir nokta, metal muhafazalı 2 telli AC sensörlerin genellikle üç telli olmasıdır; ancak bu, 3 telli çalışma ile karıştırılmamalıdır – yükü bağlarken sadece iki tel kullanılır, üncü tel ise eğer isteniyorsa yuvayı topraklamak içindir. (aşağıdaki örnek bağlantı şemasına bakın).

pnp3telli

2 telli AC çıkışının avantajları
• Basit 2 telli bağlantı.
• Yük yerleşimi genellikle sıcak veya nötr tarafta olabilir.

2-telli AC çıkışının dezavantajları
• Tipik olarak kısa devre korumalı değildir.
• Sensör çalışması veya testi için bir yük gerekir – güç hiçbir yerde yük olmadan bağlanırsa şalterin hasar görme ihtimali vardır.
• 3 telli DC cihazlara kıyasla daha az model seçimi vardır.

2 telli AC / DC

Özel bir devre tasarımı, 2 telli AC / DC sensörlerin AC veya DC güç kaynağı ve yükleri kullanılarak çalışmasını sağlar ve genellikle kısa devre koruması da içerir. Gerilim düşümü ve kaçak akım özellikleri tipik olarak daha yüksektir, ancak bağlantıları ve çalışma biçimi, 2 kablolu AC veya 2 kablolu DC cihazlara çok benzemektedir.

2 telli AC / DC çıkışının avantajları
• Basit 2 telli bağlantı.
• Çok amaçlı geniş çalışma aralığı.
• Tipik olarak kısa devre korumalı.
• Yük yerleşimi genellikle sensörün güç kaynağı bağlantılarının her iki tarafında da olabilir.

2 telli AC / DC çıkışının dezavantajları
• Daha yüksek gerilim düşümü ve kaçak akım.
• Doğru çalıştırma veya test için yük olmalıdır.
• 3 telli DC cihazlara kıyasla az sayıda model seçimi mümkündür.

Kaynak: Pepperl&Fuchs

Derleyen/ Çeviren:

Mehmet Barış Aktaş – Elektrik- Elektonik Mühendisi – AB Kontrol Proje Mühendisi

 

Bunlar da ilginizi çekebilir:

Aktif Sensör Pasif Sensör Nedir ? Nasıl Bağlanır?

Sink Source Bağlantı Nedir?

 

CEVAP VER

Lütfen yorumunuzu girin!
Lütfen isminizi giriniz