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Näherungsschalter: Bauformen - Coggle Diagram
Näherungsschalter: Bauformen
Kapazitive Näherungsschalter
Funktion
Erzeugung von elektrischem Feld
Veränderung der Kapazität je nach Lage/ Abstand/ Größe des Objekts
Messtechnisch erfassbar
Auswerteelektronik definiert Schwelle
Bei Über-/Unterschreitung schaltet der Sensor
Vorteile
zuverlässig für alle Feststoffe, Schüttgüter, Flüssigkeiten, Metalle, Nichtmetalle
kein Verschleiß
als Öffner und Schließer
hohe Lebensdauer
Nachteile
anfällig für Störungen durch elektromagnetische Felder
Objekterfassung selbst durch Wände/Hüllen
Exemplarstreuung
Positionsabhängig
empfindlich ggü. Feuchtigkeit/Staub
Aufbau
Kompensationselektrode
Messelektrode
Gegenelektrode
Gehäuse
Elektrisches Feld
Magnetischer Näherungsschalter
Betätigungsart
Magnetische Energie
Permanent Magnet
Funktionsweise
Zwischen Reedkontakt und auslösendem
Magnet keine magnetisierbaren Materialien
z.B Eisen, Cobalt, Nickel
Zwei nahe beieinanderliegende magnetisierte Federkontakte
im Glaskörper
Wenn sich das Röhrchen im Magnetischenfeld befindet
nehmen Kontakte unterschiedliche Polarität an
und schließen sich Sprunghaft
elektrische Verbindung zwischen den beiden Kontakten wird aufgebaut
Einsatzmöglichkeiten
Endlagenerfassung von
pneumatischen Zylindern
Vorteile
schalten ohne Berühung von Außen
hohe Schaltfrequenz
geschützt vor Staub und Feuchtigkeit
sehr kleine Bauform
kostengünstig
Nachteile
Schaltkontakte Verschleißen schnell
mögliche Schaltspiele begrenzt
Materialermüdung
Schaltpunktverschiebung
Sensor schaltet z.B später Ein
Empfindlich gegen hohe Spannungsspitzen
mögliche Übergangswiderstände am Schaltkontakt
fehlerhafte Schaltvorgänge durch störende Magnetfelder
Induktiver Näherungsschalter
Funktion
Auf Basis von elektromagnetischen Feldern
Spule + Kondensator erzeugen ein Wechselfeld von 100kHz - 1Mhz
Entstehung von el. magn. Wirbelströmen; Entstehen durch Wegnahme der Energie durch das Material
Wirbelstromverlust wird gemessen; Signalausgabe bei Überschreitung einer definierbaren Schwelle
Aufbau
Ferritkern
Spule
Gehäuse
entscheidende Faktoren
Abstand zwischen Sensor und Gegenstand
Abmessungen und äußerliche Form
el. Leitfähigkeit und Permeablität des Bauteils
Umgebungsbedingungen
Temperaturänderungen
Schwankung in der Betriebsspannung
Einfluss auf das Schaltverhalten
Exemplare
Schaltpunkt
zeitliche Unterschiede
Vorteile
keine negativen Auswirkungen, wie bei einem mechanischem Schalter -> Langlebigkeit, Schaltfrequenz
Schließer und Öffner möglich
Nachteile
störempfindlich gegenüber fremdmagnetischen Feldern z.B. durch Motoren
Verschmutzung; Staub und Feuchtigkeit beeinflusst Schaltverhalten
Optische Näherungsschalter
Reflexlichttaster
eignet sich nur bei stark standartisierten und präzisen Prozessen
kein Reflektor: Reflexion durch Objekt
Aufbau wie Reflexlichtschranke
Einweg-Lichtschranken
Nachteile:
Sender und Empfänger in einzelnen Gehäusen
Viele Lichtschranken untereinander: falsche Signale durch Reflexion
Transparente Gegenstände nicht sicher erkennbar
Vorteile:
Große Reichweite
Präzise
Schaltet bei Unterbrechung des Lichtsignals
Reflexlichtschranken
Vorteile
arbeitet mit Reflektor
Sender & Empfänger in verschiedenen Gehäusen
Nachteile
Weniger reichweite
Störungspotenzial bei reflektierenden Geräten