EGE-Elektronik Spezial-Sensoren GmbH - Special-Sensors for Automation

Induktive Näherungsschalter - Definition

Funktionsprinzip
Ein induktiver Näherungsschalter arbeitet mit einem hochfrequenten Schwingkreis, der mittels einer Spule an der aktiven Sensorfläche ein elektromagnetisches Wechselfeld erzeugt. Nähert sich ein Metallgegenstand diesem Feld, so kommt es im Schwingkreis zu einer Bedämpfung. Überschreitet diese Bedämpfung einen Schwellenwert, wird ein Schaltsignal generiert.

Schaltabstand
Der Schaltabstand ist die Entfernung eines Gegenstandes von der aktiven Sensorfläche, bei der ein Schaltsignal erzeugt wird. Der Schaltabstand ist abhängig vom Durchmesser der Sensorspule, daher sind größere Sensoren für größere Schaltabstände erforderlich. Bei einigen EGE-Sensoren ist der Schaltabstand einstellbar. Bedämpft ein Metallgegenstand nur einen Teil des Wechselfeldes, so verringert sich der Schaltabstand, ein größerer Gegenstand erhöht ihn. Ausgehend von einer quadratischen Standardmeßplatte aus Stahl ST 37 mit einer Kantenlänge, die dem größeren Wert von Spulendurchmesser des Sensors oder dem dreifachen Nennschaltabstand entspricht, ergeben sich folgende Richtwerte:

Induktiv Bedämpfungsfläche

Der Schaltabstand wird durch das Material des Gegenstandes beeinflußt, bei konstanten Abmessungen ergibt sich gegenüber Stahl ST 37 ein veränderter Schaltabstand.
Die nachfolgende Tabelle gibt Näherungswerte für die materialbedingten Reduktionsfaktoren an, im praktischen Einsatz können sich z. B. durch unterschiedliche Legierungen Abweichungen ergeben.

Induktiv Schaltabstand

Nennschaltabstand sn
Der Nennschaltabstand ist eine Gerätekenngröße, bei der Exemplarstreuungen und äußere Einflüsse wie Temperatur und Versorgungsspannungen unberücksichtigt bleiben.

Realschaltabstand sr
Der Realschaltabstand ist der effektive Schaltabstand bei Nennspannung und Nenntemperatur von 23 °C. Er liegt im Bereich von 90% bis 110% des Nennschaltabstandes.

Nutzschaltabstand su
Der Nutzschaltabstand liegt im gesamten zulässigen Temperatur- und Spannungsbereich zwischen 90% und 110% des Realschaltabstandes.

Arbeitsabstand sa
Der gesicherte Schaltabstand berücksichtigt alle äußeren Einflüsse und Exemplarstreuungen, er liegt im Bereich von 0% bis 80 % des Nennschaltabstandes. Innerhalb dieses Bereiches ist ein sicheres Schalten gegeben.

Schaltpunktdrift
Die Schaltabstände werden für eine Umgebungstemperatur von 23 °C angegeben. Im zulässigen Temperaturbereich variiert der Schaltabstand um weniger als 15% gegenüber dem Wert bei 23 °C. Die Temperatur des Meßobjektes hat keinen Einfluß auf den Schaltpunkt.

Hysterese H
Unter der Schalthysterese versteht man die Wegdifferenz zwischen dem Einschaltpunkt bei Annäherung eines Objektes und dem Ausschaltpunkt bei dessen Entfernung vom Sensor. Die Hysterese bewirkt ein stabiles Schaltsignal auch bei Vibrationen, Temperaturdrift oder elektrischen Störungen. Die Hysterese ist nach EN 60947-5-2 mit maximal 20% vom Realschaltabstand definiert und beträgt für EGE-Sensoren typisch 10% vom Realschaltabstand sr.

Wiederholgenauigkeit R
Die Wiederholgenauigkeit beschreibt die Einhaltung des Schaltpunktes bei wiederholter Annäherung eines Objektes unter festgelegten Bedingungen. EGE-Sensoren haben typische Toleranzen von weniger als 3% des Realschaltabstandes.

Schaltfrequenz
Die maximale Schaltfrequenz des Sensors wird bei halbem Nennschaltabstand sn gemäß EN 60947-5-2 mit Standardmeßplatten bestimmt.

Betriebsspannung
Die Betriebsspannung ist der Spannungsbereich, in dem EGE-Sensoren sicher funktionieren. Bei Gleichspannungsversorgung ist darauf zu achten, daß die Grenzen auch inklusive Restwelligkeit eingehalten werden.

Strombelastbarkeit · Schaltstrom · Laststrom
Diese Begriffe bezeichnen den maximal zulässigen Dauerstrom für den Schaltausgang des Sensors bei einer Umgebungstemperatur von 25 °C und bei ohmscher Last. Bei erhöhter Umgebungstemperatur sinkt der zulässige Dauerstrom.
Bei Analogausgängen müssen die in den jeweiligen technischen Daten angegebenen Grenzwerte und insbesondere die zulässigen Werte für die Lastwiderstände eingehalten werden.

Kurzschlussschutz
Der Kurzschlussschutz sichert den Sensor gegen Zerstörung durch Kurzschluss am Ausgang. Nach Beseitigung des Fehlers wird der Ausgang wieder aktiviert. Ist ein maximaler Stoßstrom angegeben, so darf dieser nicht überschritten werden.

Überstromauslösung / Abschaltstrom
Dieser Wert gibt den Mittelwert des Stromes an, bei dem der Kurzschlussschutz mit einer Toleranz von ±20% anspricht.

Verpolungsschutz
Der Verpolungsschutz verhindert eine Zerstörung des Sensors durch Verpolung der Spannungsversorgung.

Spannungsabfall Ud Der Spannungsabfall entsteht am Innenwiderstand von Halbleiterbauelementen, die im Strompfad des aktiven Schaltausgangs liegen. Er ist abhängig vom Laststrom und wird für einen mittleren Strom von 200 mA angegeben.

Reststrom Ir
Der Reststrom fließt bei gesperrtem Ausgang im Laststromkreis. Bei Parallelschaltung von Sensoren muß der Reststrom berücksichtigt werden.

Mindestlaststrom Im
Der Mindestlaststrom ist bei Zweileitergeräten zum einwandfreien Betrieb erforderlich.

Stromaufnahme
Die Stromaufnahme ist der maximale Wert des Leerlaufstromes Io, den der Sensor ohne Last aufnimmt.

Umgebungstemperatur Die Umgebungstemperatur gibt den maximal zulässigen Temperaturbereich für den Sensor an.

Elektromagnetische Verträglichkeit EMV
Die EMV-Klasse ist ein Maß für die Störfestigkeit des Sensors gegen äußere elektrische und magnetische Einflüsse. Die Angaben beziehen sich auf die Norm EN 61000-6-2.

Einschaltimpulsunterdrückung
EGE-Sensoren haben eine Einschaltimpulsunterdrückung, die den Ausgang während der Einschaltphase sperrt, wenn die Betriebsspannung angelegt wird.

Schutzart Die Schutzart gibt den Schutz der Sensoren gegen Eindringen von Festkörpern und Wasser gemäß EN 60529 an.

LED-Anzeige
EGE-Sensoren mit gelber Leuchtdiode zeigen den Schaltzustand optisch an.

Gehäusewerkstoff
Der Gehäusewerkstoff bestimmt die chemische Beständigkeit des Sensors gegen äußere Einflüsse. Für besondere Anwendungen sind andere Gehäusewerkstoffe lieferbar.

Anschluss
Der Anschluss der Sensoren erfolgt durch Steckverbindung oder Kabel. Auf Anfrage sind auch andere Kabeltypen und Längen lieferbar.

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