NPN 4-와이어 근접 스위치 는 산업 자동화에서 물리적 접촉 없이 물체를 감지하는 데 사용되는 다목적 센서로, 상시 개방(NO) 및 상시 폐쇄(NC) 신호를 동시에 제공하는 듀얼 채널 출력이 특징으로 제어 시스템의 유연성과 진단 기능을 향상시킵니다.
정의 및 기능
이 특수 센서는 전원 공급용(양극 전압 및 접지) 2개와 출력 신호용(상시 개방 및 상시 폐쇄) 2개 등 총 4개의 전선을 사용하여 작동합니다. 듀얼 채널 출력 구성으로 NO 신호와 NC 신호를 동시에 전송할 수 있어 제어 시스템에서 센서의 유연성이 향상됩니다. 이 상호 보완적인 출력 설계는 두 출력 모두 예상대로 작동하지 않을 경우 잠재적인 오작동을 표시하여 진단에 도움이 됩니다. 4선식 센서의 전원과 신호 라인이 분리되어 있어 간섭을 최소화하고 안정적인 작동을 보장하므로 전원 조건이 변동하는 환경에 특히 적합합니다.
4 와이어 근접 센서 배선도
NPN 4선 근접 스위치의 배선 구성은 올바른 작동과 제어 시스템과의 통합을 위해 매우 중요합니다. 이러한 센서에는 일반적으로 각각 고유한 기능과 색상 코딩이 있는 4개의 전선이 있습니다:
- 브라운: 이 와이어는 일반적으로 12-24V DC인 양극 전압 공급 장치(VCC)에 연결됩니다.
- 파란색: 접지 또는 음극 연결(GND) 역할을 합니다.
- 블랙: 상시 개방(NO) 출력을 나타냅니다.
- 흰색: 일반적으로 닫힘(NC) 출력으로 작동합니다.
전원 공급선(갈색과 파란색)은 센서 작동에 필요한 전압을 공급하고, 검은색과 흰색 선은 출력 신호를 전송합니다. 이렇게 전원선과 신호선을 분리하면 센서의 안정성과 노이즈 내성이 향상됩니다.
이러한 센서를 제어 시스템에 배선할 때는 부하 장치를 적절하게 연결하는 것이 중요합니다:
- NO 출력(검은색 와이어)의 경우 일반적으로 이 와이어와 음극 공급(파란색 와이어) 사이에 부하가 연결됩니다. 물체가 감지되면 이 회로를 통해 전류가 흐르고 연결된 장치가 활성화됩니다.
- NC 출력(흰색 와이어)의 경우, 이 와이어와 음극 공급 사이에 부하가 유사하게 연결됩니다. 이 경우 물체가 감지되지 않을 때는 전류가 흐르고 물체가 감지되면 회로가 열립니다.
이러한 센서에는 종종 양쪽 출력 라인에 내부 풀업 저항이 포함되어 있어 외부 부하가 연결되지 않은 상태에서도 안정적인 로직 레벨을 유지한다는 점에 유의해야 합니다. 이 기능은 플로팅 입력을 방지하고 안정적인 신호 전송을 보장합니다.
향상된 기능 및 진단을 위해 일부 제어 시스템에서는 NO 출력과 NC 출력을 동시에 사용할 수 있습니다. 이 구성을 사용하면 센서 상태를 교차 점검할 수 있으며 잠재적인 센서 고장이나 배선 문제를 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다.
NPN 4선식 근접 센서를 설치할 때는 센서 또는 연결된 장비의 손상을 방지하기 위해 최대 부하 전류 및 전압 정격에 관한 제조업체의 사양을 준수하는 것이 중요합니다. 또한 신호 무결성과 센서 성능을 유지하기 위해 특히 전자기 간섭이 심한 환경에서는 적절한 차폐 및 접지 방법을 사용해야 합니다.
장점 및 애플리케이션
NPN 4선 근접 스위치의 듀얼 채널 출력 기능은 산업 자동화에서 상당한 이점을 제공합니다. 이 센서는 금속 감지, 위치 감지, 한계 제어 및 품질 보증 프로세스에서 탁월한 성능을 발휘합니다. 액체, 플라스틱, 벌크 고체 및 분말을 포함한 금속 및 비금속 물체를 모두 감지할 수 있는 다용도성을 제공합니다. 이러한 유연성과 향상된 신호 안정성은 효율적인 운영을 위해 정밀한 물체 감지가 중요한 최신 제조 및 생산 라인에서 매우 유용합니다.
출력 작업
NPN 4선 근접 스위치는 양쪽 출력 핀(검은색 NO 및 흰색 NC)에 연결된 내부 NPN 트랜지스터 네트워크의 원리를 기반으로 작동합니다. 물체가 감지되지 않으면 NO(상시 개방) 출력 트랜지스터는 전도되지 않는 상태로 유지되고 NC(상시 폐쇄) 출력 트랜지스터는 전도됩니다.
객체가 없는 경우:
- 검은색 NO 와이어는 내부 풀업 저항으로 인해 파란색 접지선에 대해 측정할 때 약 12V(VCC)를 기록합니다.
- 내부 트랜지스터가 로직 레벨을 전도하여 접지로 끌어당기기 때문에 파란색 접지선에 대해 측정했을 때 흰색 NC 와이어는 약 0V로 표시됩니다.
개체가 감지되면 상태가 반대로 바뀝니다:
- 트랜지스터가 전도되기 시작하면 검은색 NO 와이어가 약 0V로 전환됩니다.
- 트랜지스터가 전도를 멈추면 흰색 NC 와이어가 약 12V로 전환됩니다.
이러한 상호 보완적인 출력 동작은 적어도 하나의 출력을 항상 알려진 상태로 유지하여 안정성과 오류 감지 기능을 향상시킵니다. 내부 풀업 저항은 플로팅 입력을 방지하여 외부 부하가 연결되지 않은 상태에서도 안정적인 로직 레벨을 유지합니다.
초기 전원을 켜거나 특정 감지 조건에서 두 출력이 적절한 상태로 안정되기 전에 순간적으로 높은 전압을 보이는 짧은 펄스 또는 전환 기간이 있을 수 있다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 이 특성은 진단에 유용할 수 있지만 시간에 민감한 애플리케이션에서는 고려가 필요할 수 있습니다.
이 센서의 이중 출력 특성 덕분에 제어 시스템에 다양하게 통합할 수 있습니다. 예를 들어, NO 출력은 물체가 있을 때 동작을 트리거하는 데 사용할 수 있고, NC 출력은 물체의 부재를 확인하거나 안전장치 역할을 할 수 있습니다.
