в формате Microsoft Word - Мега-К

5. Индуктивный датчик двухпроводный.
Как подобрать для замены и применения.
Двухпроводный датчик функционально наиболее близко подходит для замены обычного
механического. Чаще используются в схемах управления 220В переменного тока (АС). При
замене и при применении двухпроводного датчика, необходимо знать некоторые особенности и
ограничения.
Двухпроводный датчик – это электронное изделие, имеющее устройство, как и
трехпроводный - генератор, пороговый элемент, коммутирующий элемент. И для нормальной
работы электроники необходимо питание, т.е. постоянное потребление энергии, в разомкнутом
и замкнутом состоянии. В этом его отличие от механического выключателя.
Работа двухпроводного датчика в замкнутом и разомкнутом состоянии представлена
ниже на эквивалентных схемах.
PS2
SS2
Uос
т
РS2
R
I
Uпит
Uпит
K
K
Рис. 1
Рис. 2
Работа двухпроводного датчика в режиме замкнут, рисунок 1.
На рисунке 1 датчик PS2 во включенном состоянии, через него и нагрузку K течет ток . Для
питания датчика, как было сказано выше, необходима какая то энергия т.е. на нем необходимо
падение напряжения Uос, которое в двухпроводных датчиках называется «остаточным» и
является одной из основных характеристик. В датчиках ранней разработки, оно составляло
(5…6) В. Это напряжение практически не зависит от тока нагрузки. Таким образом, в этом
состоянии датчик приобретает свойства стабилитрона, на котором должно постоянно
присутствовать остаточное напряжение. Напряжение на нагрузке при этом Uпит - Uос.
Допустим, в качестве нагрузки К применяется обмотка магнитного пускателя или реле, что
бывает очень часто для двухпроводных датчиков. Питание релейных схем, как правило,
нестабилизированное, в следствие чего может сложиться (и она складывается) следующая
ситуация.
Например, общее питание схемы управления 24 В. На реле в этом случае будет 24В.6В.=18В. Если напряжение сети еще и уменьшится, «просядет» хотя бы на 10 %, то на реле
будет уже около 16В. И оно просто может не сработать.
При общем питании схемы 12В., описанная ситуация имеет еще большее значение.
Для конструкторов, при разработке систем управления необходимо учитывать это и
несколько завышать напряжение с учетом остаточного напряжения на датчике.
В современных двухпроводных датчиках остаточное напряжение составляет (3…4) В., что
уже достаточно близко к падению напряжения рекомендованному ГОСТ Р 50030.5.2 (3,5В.) для
трехпроводных датчиков.
В настоящее время, ЗАО «Мега-К» разработало и готовит к производству
двухпроводный датчик с остаточным напряжением не более 3,5В.
Работа двухпроводного датчика в режиме разомкнут, рисунок 2.
В режиме «разомкнут», хоть датчик и находится в запертом состоянии, через него
протекает ток, необходимый для питания электронной схемы датчика. Этот ток называется
остаточный, и является также одной из основных характеристик двухпроводного датчика.
Величина остаточного тока на несколько порядков больше, чем у трехпроводного датчика.
Двухпроводный датчик в режиме «разомкнут» превращается как бы в источник тока,
либо если яснее в сопротивление с большим номиналом.
Остаточный ток всегда создает определенное падение напряжения на нагрузке. Это
напряжение при большом остаточном токе может оказаться больше напряжения отпускания
реле. Поэтому реле, замкнувшись, не разомкнется, пневмоклапан, открывшись, не закроется и т.
д.
Остаточный ток имеет существенное значение при применении высоковольтных
двухпроводных индуктивных датчиков. Т.к. в последнее время появились экономичные реле с
малыми токами срабатывания и отпускания.
При расчете нагрузки датчика, а так же при замене его, необходимо знать, что работа
двухпроводного датчика с токами нагрузки близкими к остачному нестабильна. Для надежной
и уверенной работы датчика используется еще одна основная характеристика – минимальный
рабочий ток, у некоторых производителей он называется минимальный ток оперирования. Этот
ток минимум в 5 раз больше остаточного, у некоторых европейских фирм до 8 раз. В противном
случае датчик работает неустойчиво и эффект «залипания» может со временем проявиться.
Для устранения этого эффекта, производители советуют включать параллельно нагрузке
резистор, увеличивая таким образом ток через датчик.
ЗАО «Мега-К» разработало и готовит к производству двухпроводный датчик с
остаточным током 0,55 мА, соответственно минимальный рабочий ток 3 мА, что очень
близко к параметрам ведущих европейских производителей, а в некоторых случаях
превосходит их.
Схемы подключения двухпроводных датчиков представлены на рисунках:
Рис. 72
Рис. 82
Номера рисунков соответствуют системе обозначения, принятой на фирме «Мега-К».