Analogové indukční snímače: měření mezery a připojení k PLC
Analogový indukční snímač převádí změnu polohy kovového cíle na spojitý elektrický signál. Hodí se pro sledování mezery, posunutí nebo odchylky polohy, pokud odpovídá materiál cíle, měřicí rozsah a požadovaná přesnost. Výstup 0–10 V nebo proudový signál musí odpovídat analogovému vstupu PLC.
Vybrat snímače s analogovým výstupem · Rozlišit dvouvodičové spínací provedení
Princip · Výběr · Montáž · Zapojení · Příklad · Otázky
Měření není pouze spínání s jiným výstupem
Spínací snímač porovnává situaci s prahem a poskytuje stav zapnuto/vypnuto. Analogové provedení vyhodnocuje změnu elektromagnetického působení cíle a převádí ji na napětí nebo proud. Závazná je převodní charakteristika pro konkrétní model, materiál a geometrii cíle.
Uvedené Sn není automaticky měřicí interval od nulové mezery. Například řada LANBAO LR12X uvádí podle provedení interval 0,4–2 mm nebo 0,8–4 mm. Dolní mez proto nelze svévolně nahradit nulou. Konkrétní kód zároveň určuje výstup; varianty 0–20 mA a 4–20 mA nejsou zaměnitelné.
Volba signálu
| Výstup | Co nastavit a ověřit |
|---|---|
| 0–10 V | Napěťový vstup PLC, společnou signálovou referenci a minimální zatěžovací odpor snímače. |
| 0–20 mA | Proudový vstup, povolenou zátěž a rozsah škálování od 0 mA. |
| 4–20 mA | Proudový vstup a škálování s počátkem 4 mA; diagnostiku přerušení pouze podle možností snímače a modulu. |
| Kombinovaný výstup | Správné piny a zapojení obou kanálů podle dokumentace; žádné spojování výstupů odhadem. |
Proudový signál může omezit vliv úbytků napětí na vedení, ale i on potřebuje napěťovou rezervu a dodržení maximální zátěže. Počet vodičů nepřebírejte z názvu signálu: analogový snímač 4–20 mA nemusí být dvouvodičový převodník napájený ze smyčky.
Výpočet: škálování 4–20 mA na vzdálenost
Pro výukový snímač předpokládejme, že 4 mA odpovídají 0,8 mm a 20 mA odpovídá 4,0 mm. Potom platí:
d = 0,8 + (I − 4) / 16 × 3,2 [mm]
Při I = 12 mA vychází d = 2,4 mm.
Vzorec předpokládá vzestupnou lineární charakteristiku. Pokud výstup se vzdáleností klesá, pořadí koncových hodnot se obrátí. Směr a koncové body převezměte z charakteristiky konkrétního výrobku. V PLC nejprve převeďte surovou hodnotu modulu na mA nebo V a až potom na fyzikální jednotky; rozsah surových čísel závisí na modulu a jeho nastavení.
Linearita, opakovatelnost a rozlišení
| Parametr | Co vypovídá |
|---|---|
| Linearita | Odchylku převodní křivky od stanovené přímky v definovaném rozsahu. |
| Opakovatelnost | Rozptyl při návratu do stejné polohy za stejných podmínek. |
| Teplotní vliv | Změnu výsledku při změně teploty v určených podmínkách. |
| Rozlišení vstupu PLC | Krok digitálního převodu; samo nezaručuje stejnou přesnost celé sestavy. |
Pro měření tloušťky jedním snímačem potřebujete stabilní referenční plochu a stejnou geometrii cíle. Jinak se ve výsledku smíchá změna tloušťky s pohybem celého dílu. Také výměna ocelového cíle za jiný kov může vyžadovat novou kalibraci nebo jiné provedení.
Ověření v pěti bodech
- Ověřte napájení, typ analogového vstupu, referenci a povolenou zátěž.
- Nastavte mechaniku podle výkresu, včetně prostoru kolem aktivního čela.
- Použijte skutečný materiál a velikost cíle; zajistěte stabilní vedení.
- Porovnejte alespoň pět známých poloh napříč pracovním intervalem s výstupem a hodnotou PLC.
- Zopakujte přiblížení i oddálení a ověřte vliv filtrace, rychlosti a provozní teploty.
Časté otázky z praxe
Znamená 4 mA vždy nulovou vzdálenost?
Ne. Jde o spodní elektrickou hodnotu. Fyzikální vzdálenost i směr převodu určuje charakteristika výrobku.
Proč hodnota měření skáče?
Prověřte mechanické vibrace, materiál cíle, pracovní interval, signálovou referenci a vedení kabelu. Filtr může výsledek zklidnit, ale také prodlužuje odezvu.
Je 0–20 mA totéž co 4–20 mA?
Není. Liší se začátek rozsahu, škálování i možnosti diagnostiky. Přesné provedení ověřte podle objednacího kódu.
Výběr konkrétního snímače
Vybrat snímače s analogovým výstupem · Rozlišit dvouvodičové spínací provedení
Pro připojení ověřte také kabely a konektory ke snímačům. Přehled principů a dalších provedení najdete v kategorii Indukční snímače.
Technické podklady: LANBAO: řada LR12X-M-E2, výstupy a pracovní rozsahy. Výklad popisuje postup výběru; závazné parametry a zapojení určuje dokumentace objednávaného modelu.
