Inbetriebnahme und Montage von induktiven Sensoren
Inbetriebnahme und Montage von induktiven Sensoren
Montage und Einbauart
Elektrischer Anschluss
Digital schaltende Sensoren stehen mit PNP-, NPN- oder Namur- Ausgang, messende Sensoren mit Spannungsausgang (0...10 V) oder Stromausgang (z.B. 4...20 mA oder 0...10 mA) zur Verfügung.
Ein Parallelschalten von 3-Leiter- Sensoren ist zulässig. Da sich der Innenwiderstand des durchgeschalteten Sensors auf die restlichen Initiatoren mitauswirkt, müssen hier jedoch Entkoppelungsdioden eingesetzt werden.
Anschlussdiagramme
Die aufgeführten Diagramme zeigen den unbedämpften Schaltzustand an. Ein Sensor befindet sich in bedämpftem Zustand, sobald sich ein Objekt in seinem Erfassungsbereich befindet. In den Diagrammen bezeichnet Z die typische Position des Lastwiderstandes, Uz bezeichnet die Spannung, die über diesem Lastwiderstand anliegt. Wenn Uz = high (≈ +Vs) ist, dann fliesst ein Strom, wenn Uz = low (≈ 0 V) ist, dann fliesst über dem Lastwiderstand kein Strom. Ein Lastwiderstand zwischen output und +Vs wird als pull-up Widerstand bezeichnet, ein Lastwiderstand zwischen output und 0 V als pull-down Widerstand.
PNP- oder NPN-Ausgang
Sensoren mit PNP- oder NPN-Ausgang sind als 3-Leiter aufgebaut (+Vs, output und 0 V) und funktionieren mit Gleichstrom (DC). Bei PNP-Sensoren liegt der Lastwiderstand zwischen output und 0 V (pull-down Widerstand), während dieser bei NPN-Sensoren zwischen +Vs und output liegt (pull-up Widerstand). Der PNP-Ausgang wird dadurch beim Schalten mit der positiven Betriebsspannung verbunden (plusschaltender Ausgang), der NPN-Ausgang hingegen wird beim Schalten mit der negativen Betriebsspannung verbunden (minusschaltender Ausgang). Schliesser bzw. Öffner definieren die Schaltfunktion. Schliesser werden auch als normally open (NO), Öffner als normally closed (NC) bezeichnet. Bei Bedämpfung mit einem Objekt stellen Sensoren mit Schliesserfunktion Kontaktverbindungen her (Uz = high), während Sensoren mit Öffnerfunktion Verbindungen trennen (Uz = low).
Erläuterungen zu den Anschlussdiagrammen
Die aufgeführten Diagramme zeigen den unbedämpften Schaltzustand an. Ein Sensor befindet sich in bedämpftem Zustand, sobald sich ein Objekt in seinem Erfassungsbereich befindet. In den Diagrammen bezeichnet Z die typische Position des Lastwiderstandes, Uz bezeichnet die Spannung, die über diesem Lastwiderstand anliegt. Wenn Uz = high (≈ +Vs) ist, dann fliesst ein Strom, wenn Uz = low (≈ 0 V) ist, dann fliesst über dem Lastwiderstand kein Strom. Ein Lastwiderstand zwischen output und +Vs wird als pull-up Widerstand bezeichnet, ein Lastwiderstand zwischen output und 0 V als pull-down Widerstand.
Montageanordnung
Um eine unbeabsichtigte Beeinflussung des Messfeldes auszuschliessen und damit die maximalen Schaltabstände zu erreichen, müssen die Montageanordnungen befolgt und die angegebenen Mindestabstände eingehalten werden. Bei Unterschreitung der Mindestabstände muss mit einer Reduktion der Schaltabstände gerechnet werden. Es wird empfohlen, den Sensor direkt an der jeweiligen Anwendung zu testen.
Sofern im Datenblatt des Sensors Korrekturfaktoren für verschiedene Einbausituationen spezifiziert sind, haben diese Vorrang vor den untenstehenden generellen Richtlinien.
Beim bündigen Einbau ist die aktive Fläche des Sensorkopfes auf gleicher Ebene wie das Trägermaterial (Metall). Die Art des Trägermaterials hat Einfluss auf den Schaltabstand.
Beim nichtbündigen Einbau ist die aktive Fläche nicht vom Metall des Trägers umgeben. Auf diese Weise wird das elektrische Feld weniger bedämpft, was höhere Schaltabstände möglich macht.
Bei der Montage in ferromagnetischen Metallen ist sicherzustellen, dass die aktive Fläche um die Distanz X vorsteht; in nicht-ferromagnetische Materialien (z.B. Buntmetalle) können die Sensoren bündig eingebaut werden. Bei Distanz messenden Sensoren ist die jeweilige Einbauvorschrift zu beachten.
Um die gegenseitige Beeinflussung von gegenüberliegenden Sensoren auszuschliessen, müssen Mindestabstände eingehalten werden.
Max. Anzugsdrehmoment
Um Beschädigungen beim Einbau der Näherungsschalter zu vermeiden, dürfen die angegebenen Anzugsdrehmomente nicht überschritten werden. Im Bereich des Sensorkopfs gelten um ca. 30 % reduzierte Werte.
Montagehinweise für Gehäuse ohne Gewinde
Starke, punktuelle Gehäusebelastungen, wie sie z.B. bei der Fixierung mittels Madenschrauben auftreten, sind zu vermeiden (IFRM 03, 04, 06). Unsachgemässer Einbau kann zu irreversiblen Schäden am Näherungsschalter führen. Sensoren mit einem Gehäusedurchmesser von 6,5 mm werden vorteilhaft mit dem Kunststoffklemmblock 10109474 montiert.
Litzenquerschnitt
Einstellung / Teach-In
Baumer Teach-In Funktionen
Baumer AlphaProx-Sensoren mit linearisierter Kennlinie, Faktor 1 und High Sensitivity-Sensoren verfügen über eine Teach-Funktion mit mehreren Teach-Modi. Damit kann der Messbereich innerhalb vorgegebener Grenzen frei konfiguriert werden. Wird zum Beispiel ein kleiner Messbereich mit grossem Signalhub gewünscht, ist es möglich, diesen auf wenige Millimeter zu begrenzen. Die Wirkrichtung des Analogausgangs kann bei Bedarf auch invertiert werden.
Zusätzlich können die Ein- und Ausschaltpunkte eines digitalen Ausgangs festgelegt werden. Diese dürfen sowohl innerhalb, wie auch ausserhalb des individuell programmierten Messbereichs liegen.
Einlernen der Startposition (z.B. 0 V), Mittenposition (z.B. 5 V) oder Endposition (z.B. 10 V) des Messbereichs. In diesem Teach-Modus kann die Ausgangskennlinie verschoben werden ohne die Sensitivität bzw. Steigung der Kennlinie zu verändern. Er dient der elektronischen Kompensation von Einbautoleranzen und ermöglicht damit einen schnellen und einfachen Abgleich in der Serienfertigung.
Der 2-Punkt Teach wird in Anwendungen verwendet, in denen zwei Referenzpunkte (Start- und Endposition) angefahren werden können. Durch das Einstellen des Messbereichs kann die Sensitivität bzw. Steigung der Ausgangskennlinie perfekt auf die Applikation angepasst werden sowie Einbau- und mechanische Fertigungstoleranzen kompensiert werden. Die erste eingelernte Position entspricht immer dem Startwert (z.B. 0 V) und die zweite dem Endwert (z.B. 10 V). Abhängig von der Teach-Reihenfolge ist die Ausgangskennlinie bei sich näherndem Messobjekt steigend oder fallend.
Analoge Distanzsensoren mit einem zusätzlichen Digitalausgang verfügen statt einem 2-Punkt Teach Analog über einen Fenster Teach Digital. Damit lässt sich - unabhängig vom analogen Ausgangsignal - für den Digitalausgang ein gültiger bzw. nicht gültiger Distanzbereich zwischen Messobjekt und Sensor definieren. Je nach Teach-Reihenfolge ist der Digitalausgang HIGH oder LOW, wenn sich das Messobjekt innerhalb des eingelernten Distanzbereichs befindet. Diese Teach-Funktion dient dazu, unabhängig vom Analogsignal ein separates Schaltsignal z.B. für eine Endlagenschaltung festzulegen.
Factory Reset
Alle Sensoren mit Teach-Funktionen verfügen über einen Factory Reset, um den Sensor wieder auf die Werkseinstellungen zurückzusetzen.
