Unterschiede zwischen NPN- und PNP-Sensoren und ihre Anwendungen in Sicherheitslichtvorhängen
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- Herausgeber
- Zoe
- Ausgabezeit
- 2024/11/20
Zusammenfassung
NPN- und PNP-Sensoren weisen erhebliche Unterschiede in Stromrichtung, Spannungspolarität, Ladungsträgertyp und Ausgangszuständen auf. In Anwendungen wie Sicherheitslichtvorhängen ermöglichen diese Unterschiede eine Anpassung an verschiedene elektrische Systemkonfigurationen und Sicherheitsanforderungen. Daher ist es wichtig, bei der Auswahl eines Sensors das Anwendungsszenario und die Anforderungen sorgfältig zu berücksichtigen, um die Sicherheit und Zuverlässigkeit des Systems zu gewährleisten
NPN- und PNP-Sensoren sind die beiden Haupttypen von Schaltsensoren. Ihr Funktionsprinzip basiert auf den Sättigungs- und Sperrzuständen von Transistoren. Die entgegengesetzte Polarität ihrer Ausgangssignale ist insbesondere bei Anwendungen wie Sicherheitslichtvorhängen wichtig.
Unterschiede zwischen NPN- und PNP-Sensoren
Stromrichtung und Spannungspolarität
◾ NPN-Sensoren :
Der Strom (IB) von der Basis (B) zum Emitter (E) steuert den Strom (IC) von Kollektor (C) zum Emitter. Normalerweise ist die Kollektorspannung höher als die Basis- und Emitterspannungen (VC > VB > VE). Wenn der Ausgang niedrig ist, wird der gemeinsame Anschluss des NPN-Sensors mit der 24-V-Stromversorgung verbunden. Dies bedeutet, dass das Eingangssignal ohne Spannungsunterschied das gleiche Potenzial (24 V) hat. Nur wenn das Eingangssignal 0 V beträgt, tritt ein Spannungsunterschied auf, sodass die SPS den Eingang erkennen kann.
◾ PNP-Sensoren :
Strom fließt vom Emitter (E) zur Basis (B). In der Halbleitertheorie bedeutet dies jedoch, dass externer Strom in die Basis eingespeist wird. Dadurch wird der Rückstrom (IC) vom Kollektor zum Emitter gesteuert. Die Emitterspannung ist normalerweise höher als die Basis- und Kollektorspannung. Wenn der Ausgang hoch ist, wird der gemeinsame Anschluss des PNP-Sensors mit 0 V der 24-V-Stromversorgung verbunden, was bedeutet, dass ein Spannungsunterschied nur dann erkennbar ist, wenn das Eingangssignal ungefähr 24 V erreicht.
Art der Ladungsträger
◾ NPN-Transistoren : Mehrheitsträger sind positive Löcher.
◾ PNP-Transistoren : Die Mehrheitsträger sind negative Elektronen.
Ausgabestatus
◾ NPN-Sensoren : Gibt niedrigen Pegel (0) aus.
◾ PNP-Sensoren : Gibt High-Level (1) aus.
Anwendungen in Sicherheits-Lichtvorhängen
Sicherheitslichtvorhänge sind fotoelektrische Schutzvorrichtungen, die Personen oder Objekte erkennen und daran hindern sollen, in Gefahrenbereiche einzudringen. Die Wahl von NPN- oder PNP-Sensoren hängt von der Konfiguration des elektrischen Systems und den Sicherheitsanforderungen ab.
Anwendungen von NPN-Sensoren in Sicherheitslichtvorhängen
Wenn ein Sicherheitslichtvorhang ein gefährliches Objekt erkennt:
◾ NPN-Sensoren geben Signale mit niedrigem Pegel aus und zeigen damit an, dass der Sicherheitsstatus verletzt wurde.
1️⃣ Normalerweise offen (NPN-NO) : Ausgänge werden getrennt (hohe Impedanz oder schwebend), wenn kein Signal vorhanden ist, und geben bei Auslösung Signale mit niedrigem Pegel aus. Geeignet für Szenarien, in denen Signale mit niedrigem Pegel erforderlich sind, um nachfolgende Steuerkreise zu aktivieren.
2️⃣ Normalerweise geschlossen (NPN-NC) : Gibt bei Inaktivität Signale mit niedrigem Pegel aus und trennt die Verbindung, wenn es ausgelöst wird. Geeignet zur Aufrechterhaltung der Sicherheit mit einem Signal mit niedrigem Pegel; wenn ein Objekt erkannt wird, wird die Stromzufuhr unterbrochen oder es werden andere Sicherheitsmaßnahmen ausgelöst.
Anwendungen von PNP-Sensoren in Sicherheitslichtvorhängen
Wenn ein Sicherheitslichtvorhang ein gefährliches Objekt erkennt:
◾ PNP-Sensoren geben Hochpegelsignale aus und zeigen damit an, dass der Sicherheitsstatus verletzt ist.
1️⃣ Normalerweise offen (PNP-NO) : Ausgänge werden getrennt, wenn kein Signal anliegt, und geben bei Auslösung Signale mit hohem Pegel aus. Geeignet für Szenarien, in denen Signale mit hohem Pegel erforderlich sind, um nachfolgende Steuerkreise zu aktivieren.
2️⃣ Normalerweise geschlossen (PNP-NC) : Gibt bei Inaktivität Signale mit hohem Pegel aus und trennt bei Auslösung die Verbindung. Geeignet zur Aufrechterhaltung der Sicherheit mit Signalen mit hohem Pegel; wenn ein Objekt erkannt wird, wird die Stromzufuhr unterbrochen oder es werden andere Sicherheitsmaßnahmen ausgelöst.
Auswahlempfehlungen
Berücksichtigen Sie bei der Auswahl von NPN- oder PNP-Sensoren die folgenden Faktoren:
◾ Konfiguration des elektrischen Systems: Stellen Sie sicher, dass die Ausgangssignale des Sensors den Eingangsanforderungen des elektrischen Systems entsprechen.
◾ Sicherheitsanforderungen: Wählen Sie den geeigneten Sensortyp (normalerweise offen oder normalerweise geschlossen) basierend auf den spezifischen Sicherheitsanforderungen der Anwendung.
◾ Anpassungsfähigkeit an die Umgebung: Bewerten Sie die Entstörungsfähigkeit, Stabilität und Fähigkeit des Sensors, in rauen Umgebungen zu funktionieren.
