NPN 4線式 近接スイッチ ノーマルオープン（NO）とノーマルクローズ（NC）の両方の信号を同時に出力するデュアルチャンネル出力を特長とし、制御システムにおける柔軟性と診断能力を高めています。
定義と機能
この特殊なセンサーは、4本の電線を使用して動作します。2本は電源用（正電圧と接地）、2本は出力信号用（ノーマルオープンとノーマルクローズ）です。デュアル・チャンネル出力構成により、NOとNCの両信号を同時に伝送することができ、制御システムにおけるセンサーの柔軟性を高めます。この相補的な出力設計は、両方の出力が期待通りに動作しない場合に潜在的な誤動作を示すことで診断に役立ちます。4線式センサの電源ラインと信号ラインの分離は、干渉を最小限に抑え、安定した動作を保証するため、電力条件が変動する環境に特に適しています。
4線式近接センサ配線図
NPN 4線式近接スイッチの配線構成は、その適切な動作と制御システムへの統合にとって非常に重要です。これらのセンサは、一般的に4つの異なるワイヤを備えており、それぞれが特定の機能とカラーコードを持っています：
- ブラウンだ： このワイヤーは、正電圧電源（VCC）（通常はDC12～24V）に接続する。
- ブルーだ： グランドまたはマイナス接続（GND）の役割を果たす。
- 黒だ： ノーマルオープン（NO）出力を表します。
- 白だ： ノーマルクローズ（NC）出力として機能します。
電源線（茶と青）はセンサーの動作に必要な電圧を供給し、黒と白の線は出力信号を伝送する。この電源線と信号線の分離は、センサーの安定性とノイズ耐性に寄与している。
これらのセンサーを制御システムに配線する場合、負荷装置を適切に接続することが不可欠である：
- NO出力（黒線）の場合、負荷は通常この線と負電源（青線）の間に接続される。物体が検出されると、この回路に電流が流れ、接続されたデバイスが作動する。
- NC出力（白線）の場合も同様に、負荷はこの線と負電源との間に接続される。この場合、物体が検出されないと電流が流れ、物体が検出されると回路が開く。
これらのセンサーは、外部負荷が接続されていない場合でも安定したロジック・レベルを維持するために、両方の出力ラインに内部プルアップ抵抗が含まれていることが多いことに注意することが重要です。この機能により、フローティング入力が防止され、信頼性の高い信号伝送が保証されます。
機能性と診断を強化するために、制御システムによってはNOとNCの両方の出力を同時に利用することがあります。この構成により、センサーの状態をクロスチェックすることができ、潜在的なセンサーの故障や配線の問題を特定するのに役立ちます。
NPN 4線式近接センサを取り付けるときは、センサや接続された機器の損傷を防ぐために、最大負荷電流と定格電圧に関する製造業者の仕様を守ることが非常に重要です。さらに、信号の完全性とセンサの性能を維持するために、特に電磁干渉の多い環境では、適切なシールドと接地の方法を採用する必要があります。
利点と応用
NPN 4線式近接スイッチのデュアルチャンネル出力機能は、産業オートメーションに大きな利点をもたらします。これらのセンサは、金属検出、位置検出、リミット制御、品質保証プロセスに優れています。その汎用性は、液体、プラスチック、バルク固体、粉体を含む金属と非金属の両方の物体の検出に拡張されます。この柔軟性と信号安定性の向上により、正確な物体検出が効率的なオペレーションに不可欠な最新の製造ラインや生産ラインでは、非常に貴重な存在となっています。
出力操作
NPN4線式近接スイッチは、両方の出力ピン（黒NOと白NC）に接続された内部NPNトランジスタネットワークの原理に基づいて動作します。物体が検出されない場合、NO（ノーマルオープン）出力トランジスタは非導通状態を維持し、NC（ノーマルクローズ）出力トランジスタは導通します。
対象物がない場合
- 黒のNO線は、内部のプルアップ抵抗により、青のアース線に対して測定すると約12V（VCC）を記録する。
- 白のNC線は、青のグラウンド線に対して測定すると約0Vを示し、これは内部トランジスターが導通し、ロジックレベルをグラウンドに引き込むためである。
物体が検出されると、状態は逆転する：
- 黒いNO線は、トランジスタが導通し始めると約0Vに遷移する。
- 白のNCワイヤーは、トランジスタが導通しなくなると約12Vに切り替わる。
この相補的な出力動作により、少なくとも1つの出力は常に既知の状態になり、信頼性と故障検出能力が向上します。内部プルアップ抵抗はフローティング入力を防ぎ、外部負荷が接続されていない場合でも安定したロジック・レベルを維持します。
初期電源投入時や特定のセンシング条件下では、両方の出力が適切な状態に落ち着く前に、瞬間的に高電圧を示す短いパルスまたは遷移期間が存在する可能性があることに注意することが重要です。この特性は診断には有用ですが、時間に敏感なアプリケーションでは考慮が必要な場合があります。
これらのセンサのデュアル出力特性は、制御システムへの多目的な統合を可能にします。例えば、NO出力は物体が存在するときにアクションをトリガするために使用でき、NC出力は同時に物体が存在しないことを確認したり、フェイルセーフメカニズムとして機能することができます。
