Схема бесконтактного концевого выключателя

Концевые выключатели: что это такое, принцип работы, виды, для чего используются

Концевые выключатели получили широкое распространение в связи с внедрением электроники и механики в самые разные сферы жизни. Данный тип выключателей представлен в виде электромеханического устройства, выступающего в роли датчика, который отвечает за формирование сигнала при наступлении того или иного события. В качестве такого события обычно выступает механический контакт одного объекта с другим. В случае с бесконтактными концевыми выключателями обычно используют инфракрасный светодиод и фоторезистор.

Устройство выключателей

Если рассматривать особенности конструкции выключателя концевого типа, то ее оптимизировали во многом как раз для того, чтобы встраивать в те или иные системы управления. Компактный корпус устройства позволяет прикреплять устройство где угодно. То же самое можно сказать и о системе индикации питания и срабатывания. Это светодиоды, которые можно разместить в разных местах – они не требуют специального обслуживания, не перегорают и не перегреваются.

Нередко внутри концевых выключателей имеются два парных контакта, находящиеся в нормально замкнутом и нормально разомкнутом состояниях. Если пара замкнута, то можно будет осуществлять контроль за состоянием подключения концевых выключателей. То есть, в случае невозврата сигнала от пары, цепь, скорее всего, окажется поврежденной по тем или иным причинам.

Само устройство включает следующие элементы:

1. Корпус. Его изготавливают как из диэлектриков, так и из проводников.
2. Подвижная часть. После воздействия на нее осуществляется нажатие на контактные группы.
3. Возвратная или зажимная пружины, которые способствуют удержанию контактов в нормально замкнутом или нормально разомкнутом положении.

Если речь идет о моделях бесконтактного типа, то подвижные элементы в них отсутствуют.

Выбирая выключатель, нужно принимать во внимание показатели тока и напряжения (в зависимости от эксплуатационных условий и особенностей механизма). От данного момента будет зависеть длительность и общая корректность функционирования устройства.

Принцип функционирования концевых выключателей

https://techtrends.ru/catalog/kontsevye-vyklyuchateli/» target=»blank»>Концевые выключатели нередко называют просто концевиками. В конструктивном плане это электромеханические устройства, подающие управляющие сигналы во время перемещения механизмов исполнения в то или иное обозначенное положение. Отсюда и третий вариант названия таких устройств – выключатели конечные.

В качестве примера можно привести ограничитель подъема грузов не выше той или иной высоты. Для этого на балках кранов монтируют выключатели концевого типа. Именно они будут подавать специальный сигнал, и прекращать подачу тока на электропривод.

Можно сказать, что принцип работы в случае с конечным выключателем тот же самый, что и с выключателем обыкновенным. С той лишь разницей, что управляет им не человек, а механизм или другой объект.

Разновидности и основные характеристики

Такие выключатели делят на три большие части:

1. Механического типа – срабатывание их осуществляется в силу механического воздействия на колесо, рычаг или аналогичный механизм.
2. Бесконтактного типа – данный вид может срабатывать в тот момент, когда в поле действия выключателя возникает тот или иной металлический объект.
3. Магнитного типа. То же самое, что и бесконтактные выключатели, однако они взаимодействуют только с магнитами. Этот тип выключателей также носит название «герконы».

Особенности настроек и подключения

Принципиальная схема концевых выключателей крайне проста. Однако суть в том, что встраивают их внутрь довольно сложных цепей и механизмов. Отсюда вывод: подключением должны заниматься профессионалы, согласно строгим указаниям, данным в конструктивных схемах.

К примеру, можно рассмотреть вариант подключения и настройки переключателя на трехмерном принтере. Его предназначение – задание крайних координат для печатающей каретки. В данном случае подключаемый концевик оснащен тремя контактами — COM, NO и NC. В разъединенном положении датчика первый и третий контакты находятся под напряжением +5V, второй – заземлен.

Датчик будет подключен при помощи двух проводков – черного и красного. При срабатывании прибора оператор слышит характерный щелчок.

Выключатель индикатора подключается по такому же принципу. Однако он оснащается третьим проводком зеленого света. То, что тот срабатывает, будет показывать горящий светодиод и также щелкающий звук. На его разъемах имеются специальные маркировки:

• V (+5 V) – красный провод;
• G (заземление) – черный провод;
• S (сигнал) – зеленый провод.

Таким образом, каретка будет контролироваться с повышенной точностью. Однако возможна не совсем корректная работа, если будет наблюдаться воздействие прямого солнечного света. Когда оптическая пара срабатывает, включается светоизлучающий диод.

Еще один вариант монтажа выключателя – встраивание в шкаф-купе. На двери посередине пластиковая клавиша устанавливается таким образом, чтобы не быть помехой для открытия и закрытия соседних дверей.

Сферы использования

Они находят применение в разных областях промышленности и хозяйственной деятельности:

1. Выключатели защитного типа монтируются на всевозможные устройства для того, чтобы обеспечить случайный или несанкционированный доступ к механизмам и электронике. К примеру, дверь лифта не закроется, если на пути створок имеется какое-либо препятствие.
2. Функционального типа. Предназначены для регулярного включения или выключения приборов. Наиболее яркий пример – дверца холодильника, которая включает свет внутри камер при ее открытии.

В принципе, вариантов использования данных выключателей множество: автомобили и бытовая техника, мебель, производственные задачи, кулинарная промышленность, сельское хозяйство и т.д.

Преимущества и недостатки

Преимущества концевого выключателя:

1. Схема коммутирования проста, разобраться в ней сможет и начинающий мастер.
2. Ценовая доступность устройств.
3. Выключатели данного типа отличаются простотой в настройках.
4. Устройства не требуют особого обслуживания во время эксплуатации.

К минусам концевых выключателей можно отнести:

• вероятность подгорания контактов при определенных условиях эксплуатации;
• выход из строя вследствие потери контакта.

Как и все электронные и электромеханические устройства, концевые выключатели требуют грамотного подхода при покупке.

• Роботизация производственных линий
• Роботехническая лаборатория
• Системы технического зрения
• Обязательная маркировка товаров
• Автоматизация производства
• Модернизация производства
• Комплексная поставка оборудования
• Программирование промышленных контроллеров
• Сборка электрощитов управления
• Диагностика и ремонт оборудования

• Пищевая промышленность
• Упаковка и маркировка
• Обрабатывающая промышленность

• Техническая консультация специалистов
• Предпроектный анализ объекта управления
• Составление технического задания
• Разработка проекта
• Заказ и поставка оборудования
• Тестирование оборудования
• Разработка проектной документации
• Монтаж и пусконаладка АСУ на объекте
• Обучение персонала заказчика
• Гарантийное и послегарантийное обслуживание
• Ремонт вышедшего из строя оборудования
• Срочный ремонт и замена оборудования

• Пищевая промышленность
• Упаковка и маркировка
• Деревообработка
• Обрабатывающая промышленность

• OMRON
• Schneider Electric
• SICK
• EATON
• YASKAWA
• Delta
• SIEMENS
• ABB
• Bussmann

• Обучение
• Статьи

• Новости

• О нас
• Наши клиенты
• Отзывы
• Сертификаты
• Контакты

1. Любая информация, переданная Сторонами друг другу при пользовании ресурсами Сайта (http://www.techtrends.ru), является конфиденциальной информацией.
2. Пользователь дает разрешение Администрации Сайта на сбор, обработку и хранение своих личных персональных данных, а также на рассылку текстовой и графической информации рекламного характера.
3. Стороны обязуются соблюдать данное соглашение, регламентирующее правоотношения связанные с установлением, изменением и прекращением режима конфиденциальности в отношении личной информации Сторон и не разглашать конфиденциальную информацию третьим лицам.
4. Администрация Сайта собирает два вида информации о Пользователе:

— персональную информацию, которую Пользователь сознательно раскрыл Администрации Сайта в целях пользования ресурсами Сайта;
— техническую информацию, автоматически собираемую программным обеспечением Сайта во время его посещения.

Концевой выключатель: виды, применение, конструкция

Концевой выключатель или концевик — это электромеханическое устройство, которое подаёт управляющий сигнал при передвижении исполнительно механизма в крайнее или фиксированное положение. Также его ещё называют конечным выключателем. Например, для того чтобы ограничить подъём груза, свыше разрешаемой высоты на кранах или кран-балках устанавливаются концевые выключатели. Они подают отключающий сигнал в систему прекращая подачу напряжения на контактор включающий двигатель. В принципе по действиям которые он выполняет его работа схожа с обычным выключателем, только срабатывает он не от нажатия человека на клавишу. То есть используется, как ограничитель движения того или другого механизма.

Виды концевых выключателей

Все концевые выключатели можно разделить на три основные группы:

1. Механические. Срабатывают при механическом воздействии на рычаг или колесико, при этом контакты выключателя размыкаются или замыкаются, подавая или предупредительный сигнал, или же управляющий.
2. Бесконтактные. Это бесконтактная разновидность концевого выключателя, который срабатывает при приближении любого металлического предмета или другого предмета, на который настроена его коммутация.
3. Магнитные. Как видно из, названия это устройство приводится в действие если приблизить к нему на определённое расстояние магнит. Также их называют герконами.

Сферы применения

Для каждого вида концевого выключателя свойственно использование в различных сферах деятельности. По применению их можно разделить на:

• Защитные, которые установлены с целью защитить механизм или персонал от непродуманных действий. Например, клетка, спускающая людей в шахту, не начнёт движение пока все двери её не будут закрыты, тем самым обеспечивается безопасность шахтёров.
• Функциональные. Они регулярно включают или отключают освещение или другой электрический механизм. Самый наглядный пример такого устройства известный каждому это включение света в холодильнике при открытии двери.

В общем применение концевых выключателей зависит от возможности механизма его использования и фантазии конструктора или дизайнера. Люди даже и не подозревают как часто им приходится сталкиваться с этим электрическим механизмом:

1. в быту и бытовой технике;
2. в автомобиле и в автомобилестроении;
3. в мебельной продукции;
4. на производстве для решения самых различных задач.

Устройство конечных выключателей

Конструкция любого такого устройства состоит из:

1. Корпуса. Он может быть выполнен из диэлектрического или токопроводящего материала, в зависимости от исполнения.
2. Подвижной части с помощью воздействия, на которую происходит нажатие на контактную группу. Отсутствует подвижной механизм в герконах и бесконтактных концевых аппаратах.
3. Контактная часть. Может содержать как замыкающие (нормально открытые), так и размыкающие (нормально закрытые) контакты. При выборе концевого выключателя стоит обратить внимание на напряжение и ток, который будет протекать по контактам. Так как от этого напрямую зависит продолжительность исправной работы выключателя. Это зависит от управления какими механизмами он предназначен.

Механические

Механические концевые выключатели бывают разной конструкции, которая и определяет область их применения.

Основные их виды:

1. кнопочные;
2. роликовые;
3. рычажные.

Чаще всего они применяются, конечно же, в производственных целях, металлургии, машиностроении, строительстве. Зачастую они оснащены резиновым уплотнителем и содержат группу контактов в которые входят и замыкающие и размыкающие.

Одна из разновидностей такого рода концевиков называются микровыключатели и принцип действия их аналогичен с обычными. Вот только размеры и токи значительно меньше. Рабочий ход такого элементы измеряется миллиметрами, и поэтому они применяются с использованием дополнительного рычага, который может быть оснащён небольшим роликом. Поэтому установка его потребует тщательной настройки срабатывания.

Бесконтактные

Бесконтактные концевые выключатели разработаны в противовес механическим и считаются более совершенными устройствами. Они работают на транзисторных ключах, которые в открытом положении обладают небольшим сопротивлением. За счёт применения бесконтактного включения и отключения отсутствует эффект подгорания контакта при разрывании электрической цепи.

Все эти устройства бесконтактной коммутации делятся на:

• Емкостные — основаны на взаимодействии с человеческим телом. Дело в том что когда человек приближается к нему то возникает электрическая ёмкость в результате которой, приводится в действие контур мультивибратора, установленный внутри концевика. Чем ближе приближается человеческое тело тем больше ёмкость и ниже частота импульса. Такой элемент обладает большой чувствительностью. Основную функцию выполняет пластина, плотно присоединенная к конденсатору.
• Индуктивные — это электронный бесконтактный выключатель отзывается на передвижение магнитного материала. В зависимости от этого такой датчик оснащён металлическим или же немагнитным сердечником. При приближении или отдалении объекта, на который настроено срабатывание, он вырабатывает электрические импульсы, которые обрабатываются пороговым элементом, и даётся сигнал на закрытие или открытие ключа.
• Оптические — это особая разновидность концевых выключателей, которая оснащена инфракрасным светодиодом и специальным транзистором, улавливающим этот сигнал (фототранзистором). Оптический элемент работает вне зависимости от естественного освещения. При прерывании луча светодиода фотоэлемент будет закрываться, тем самым выключая исполнительный механизм, в схему которого он подключен.
• Ультразвуковые. Здесь применяются уже кварцевые звуковые излучающие элементы. Они также могут применяться как датчики движения или объёма. При появлении в радиусе его действия меняется амплитуда звукового сигнала определённой частоты, зачастую неслышной человеческому уху.

На базе этих выключателей изготавливаются всевозможные датчики контроля сыпучих и жидких материалов, дозаторов и т. д.

Магнитные

Электромагнитный концевой выключатель (герконовый) реагирует на постоянное магнитное поле. Содержит зачастую один или пару контактов из специального ферромагнетика. Если к нему приблизить магнит то контакты замыкаются тем самым, давая сигнал в схему управления. Основным преимуществом данного устройства является полное отсутствие механического воздействия, что заметно повышает срок его службы. Изготавливается магнитный концевой выключатель в стеклянном или пластиков корпусе, и имеют очень миниатюрные габариты.

Автомобильные

Такие применяемые в автомобилях устройства применяются зачастую для схем освещения и сигнализации. По большому счёту это механический конечный выключатель. Конструктивно он выполнен с одним выводом, на который подключается положительный потенциал. Отрицательная клемма считается корпусом, зажимаемым к металлическому элементу кузова машины.

При этом нужно следить чтобы часть кузова где устанавливается концевик была зачищена от краски.

Шпиндельные

Шпиндельный концевой выключатель используются как ограничитель хода механизма или как путевой выключатель для циклического управления. Вращающий механизм его служит переключателем контактной группы, установленной внутри. Может применяться на лебёдках, и других вращающих валах с небольшой скоростью.

Зачастую оснащён несколькими группами размыкающих и замыкающих контактов.

Пневматические

Пневматический концевой выключатель — это устройство, которое может останавливать подачу сжатого воздуха или другого газа за счёт нажатия на управляющую кнопку или рычаг. При этом существует ещё одна разновидность данных выключателей, которая срабатывает при достижении определённого давления в системе.

Хотелось бы напомнить что подключать или отключать концевые выключатели к электрической схеме стоит при полностью снятом напряжении. После чего указателем напряжения убедится в его отсутствие, а металлические корпуса нужно обязательно заземлять.

Бесконтактные выключатели (датчики) от производителя АО НПК ТЕКО

Бесконтактные выключатели (бесконтактные датчики, бесконтактные переключатели, конечные бесконтактные выключатели) — это приборы промышленной автоматизации, предназначенные для контроля положения объектов. ГОСТом 26430-85 был введён термин «бесконтактный выключатель». Впоследствии ГОСТом Р 50030.5.2-99 термин заменён на «бесконтактный датчик». В настоящее время для данных изделий используются оба термина.

Так же применяется название — «датчики приближения» (proximity sensors). Бесконтактный выключатель (БВК) осуществляет коммутационную операцию при попадании объекта воздействия в зону чувствительности выключателя. Отсутствие механического контакта между воздействующим объектом и чувствительным элементом БВК обеспечивает высокую надежность его работы.

Емкостный датчик CSB A41A5-31N-6-LZ

Цена за 1 шт.: 2 340 р.!—> По запросу Без налога: 2 340 р.

На складе: предзаказ.

Срок отгрузки: 3-15 дней

Датчик контроля минимальной скорости IV111B А81A5-01G-10-L

Цена за 1 шт.: По запросу!—> По запросу Без налога: По запросу

На складе: предзаказ.

Срок отгрузки: до 45 дней

Бесконактный выключатель ISB B2B-31N-3-LZ-C

Цена за 1 шт.: 780 р.!—> По запросу Без налога: 780 р.

На складе: предзаказ.

Срок отгрузки: 3-15 дней

Принцип действия бесконтактных датчиков

Принцип действия бесконтактных выключателей (датчиков) основан на изменении амплитуды колебаний генератора при внесении в чувствительную зону датчика конкретного материала определенных размеров. Расстояние переключения устройства задается в зависимости от потребностей процесса и разновидности датчика. Бесконтактный способ распознавания объекта воздействия позволяет существенно повысить надежность работы устройства по причине отсутствия движущихся и трущихся деталей.

Перечень функциональных возможностей бесконтактных датчиков широк. Обнаружение положения объекта, подсчет, позиционирование и сортировка предметов на конвейерах, контроль перемещения и скорости, обнаружение поломок механизмов, определение угла поворота, измерение перекоса и еще много других функций заложено в понятие «датчик приближения», как еще называют бесконтактный выключатель.

Именно потому их используют в самых разных отраслях: от металлообработки до пищевого производства, как элемент автоматизации транспорта и для контроля в станкостроении, для управления водо- газо, нефтеснабжением и на морских нефтеперерабатывающих платформах. Чтобы подобрать подходящий переключатель, стоит ознакомиться с классификацией датчиков по принципу их действия.

Индуктивные датчики реагируют на металлические, магнитные, ферромагнитные или аморфные материалы нужных размеров. Эффект достигается за счет изменения амплитуды колебаний генератора при попадании объекта в чувствительную зону датчика.

Подберите индуктивный выключатель:

Емкостные выключатели обнаруживают как металлические, так и диэлектрические объекты. Принцип действия выключателя основан на изменении емкости конденсатора, выполняющего роль чувствительного элемента, при внесении в чувствительную зону объектов.

Подберите емкостный выключатель:

Оптические бесконтактные датчики обнаруживают контролируемые объекты, отражающие или прерывающие оптическое излучение. Коммутационный элемент у оптических бесконтактных датчиков полупроводниковый или релейный. Дальность действия этих датчиков может достигать значения 150 метров.

Подберите оптический выключатель:

Магниточувствительные датчики служат для обнаружения в пространстве намагниченного объекта. Срабатывание датчика происходит при изменении напряженности магнитного поля, вызванного, например, перемещением постоянного магнита, расположенного на подвижной части механизма.

Подберите магниточувствительный выключатель:

Бесконтактные датчики могут быть исполнены в особо прочных корпусах из специальных материалов, согласно стандарту NAMUR, а также с приемкой 5.

Оптический бесконтактный выключатель освещения своими руками

Преимущество данного бесконтактного выключателя в отличие от других схем дистанционного включения света, например, сенсорный выключатель, состоит в том, что им можно включать и выключать освещение или же любую другую нагрузку бесконтактным способом то есть, не прикасаясь своими руками непосредственно к устройству.

Осуществлять управление освещением можно двумя разными путями. Первый, поднеся руку непосредственно к оптическому датчику данного выключателя на расстоянии 10 сантиметров. Второй, посредством любого типового пульта дистанционного управления использующий в своей работе модулированное инфракрасное излучение.

Простой взмах рукой либо нажатие на произвольную кнопку ПДУ и бесконтактный выключатель меняет свое состояние на противоположное. В случае сбоя в электросети и при возобновлении электроснабжения, оптический выключатель света будет находиться в выключенном состоянии.

Повысив силу излучения инфракрасного светодиода, выполняющего роль оптического датчика, можно добиться увеличения дальности действия срабатывания устройства. В этом случае, к примеру, устройство может оповещать охрану о подъезде автомобиля к пропускному пункту.

Описание работы оптического бесконтактного выключателя.

В схеме применена всего одна интегральная микросхема К561ТМ2, имеющая в своем составе два D-триггера. На первом триггере DD1.1 собран мультивибратор, создающий прямоугольные импульсы в диапазоне 35…40кГц. Подстройка частоты осуществляется путем подбора сопротивлений R1 и R2.

Данные импульсы, пройдя сквозь токоограничивающий резистор R3, поступают на ИК-светодиод HL1. Можно применить любой подходящий ИК-светодиод, к примеру, такой который используется в ПДУ. Совместно с фотодатчиком они создают оптическую схему, которая срабатывает при отражении инфракрасного излучения.

Для предотвращения ложных срабатываний между фотодатчиком и ИК-светодиодом, необходимо проложить непрозрачную перегородку, а так же они должны быть обращены в сторону, куда подносят руки. Схема запитана от бестрансформаторного источника питания собранного на диодном мосте VD4, гасящем резисторе R7 и стабилитроне VD3 на 4.7В. Конденсатор C5 предназначен для фильтрации выпрямленного напряжения.

В момент подачи напряжения на бесконтактный выключатель освещения, через резистор R5 идет зарядка конденсатора C4. В результате этого на вход триггера DD1.2 поступает импульс, из-за которого на инверсном его выходе 2 появляется уровень лог.0. транзистор VT1 закрыт и лампа не горит.

Так же после подачи питания на схему оптического выключателя, мультивибратор начинает генерировать импульсы. Приблизительная частота их составляет 38 кГц, и соответственно светодиод испускает излучение с такой же частотой. Если теперь поднести руку к окошку, где расположен оптический блок выключателя, то отраженный луч от руки попадет на фотоприемник. На его выходе образуется низкий уровень напряжения, убрав руку, вновь появляется высокий уровень. Таким образом, формируется импульс, который поступая на вход 3 триггера DD1.2 переключает его в противоположное состояние, тем самым включая освещение.