실린더 센서 사용법

개요

공기압 실린더와 유압 실린더등의 실린더 내에 마그네틱을 감지하여 신호를 출력하는 방법입니다. 용도에 따라서는 에러 실린더 호닝 파이프 외엔 자성체의 기구물등에 사용할 수 있는 위치 감지 스위치입니다. 오토스위치에서는 크게 유접점 오토스위치와 NPN 오픈 콜렉터 또는 PNP오픈 콜렉터등의 3 선식과 무접점 2 선식의 오토스위치등으로 무접점 오토스위치 타입이 있습니다. 제조사는 FESTO.SMC.CKD.KOGANEI 등 수입품과 국내 케이시시정공과 신영제어기 TPC 메카트로닉스 등 여러 제조 업체가 있습니다. 실린더 센서 리드스위치 마그네틱 센서, 실린더 오토스위치등 다양한 명칭으로 부르는 스위치입니다.

내용

실린더 유접점 스위치에서 유접점 스위치의 동작은 아래 회로에서 보면 알 수 있듯이 접점신호가 들어 있는 리드스위치 타입의 근접스위치입니다 동작 방식은 소형 가스로 채워진 유리관내에 전극성의 두 금속이 있는 구조로 에어실린더나 유압 실린더의 피스톤이 움직일 때 피스톤 내에 마그네틱 자기장을 감지하여 두 금속이 붙거나 떨어지는 동작 ON.OFF 동작을 하는 스위치가 유접점 스위치입니다. 유접점 스위치의 장점은 접점 형식으로 동작하기 때문에 스위치의 개폐 용량이 유접점에 비하여 큰 편입니다. 또한 입력과 출력이 분리되어 있는 형식이고 온도 특성이 유접점에 비하여 뛰어납니다. 주변에 자력이 없는 곳에서 사용할 수 있습니다 과전류와 과전압에 대하여 무접점에 비해 강한 편이고 단가도 무접점에 비하여 저렴한 편입니다(제조사별 단가는 상이합니다). 단점으로는 기계식으로 마그네틱을 감지하여 접점이 붙었다 떨어졌다 하는 기계적 동작을 하는 스위치로 접점이 붙거나 떨어질 때 히스테리시스가 발생할 수 있습니다. 또한 접점이 ON.OFF 할 때 채터링과 노이즈 현상도 발생할 수 있는 스위치입니다. 유접점 스위치에 비하여 직접적으로 접점이 붙는 동작을 하게 되므로 스위치의 수명이 짧습니다. 유접점스위치는 진동이나 충격에 오동작을 할 수 있으며 동작 속도는 무접점에 비하여 느린 편입니다.

유접점 스위치 회로도

위의 유접점 스위치의 회로를 보면 갈색이 + 청색은 기본적으로 0V입니다. NPN 출력의 유접점스위치의 경우 (+)는 COM 선이고 흑색은 출력 선입니다. 실린더의 자력을 검찰하면 리드스위치는 접점을 폐도로 계통되고 신호선 검정선에서는 0V 시그널이 나와서 NPN 출력 회로가 완선 됩니다. NPN의 부하를 확인합니다 , 2 선식의 경우에는 어느 쪽 부하는 걸어도 상관없습니다. PNP센서의 경우에는 COM은 (-)입니다. 마그네틱을 센서가 감지하게 되면 출력은 흑색 전으로 (+)가 출력합니다.

기타

실린더 스위치에서 무접점 스위치의 경우에서는 실린더 무접점 스위치의 경우 유접점 스위치의 리드스위치 접점을 사용하지 않고 반도체 소자 MR 소자를 사용 한 스위치입니다. 유접점은 접촉식 스위치이고 무접점은 접점이 없이 자기장을 반도체 소자로 감지하여 동작하는 스위치입니다. 무접점 스위치는 실린더 내의 피스톤과 함께 구성된 마그네틱의 자력을 MR 소자로 감지하여 출력하는 스위치입니다.

무접점스위치는 리드스위치의 접점이 자력에 의하여 동작하기 때문에 자력의 영향을 많이 받지만 무접점 스위치는 반도체 MR소재, TR. 또는 SCR.TRIAC 같은 반도체 부품을 사용하기 때문에 자력을 영향을 유접점이 비하여 적게 받습니다. 유접점 스위치는 무접점 스위치에 비하여 스위칭 속도가 빠르고 수명이 긴 편입니다. 상대적으로 유접점 스위치에 비하여 단가가 높습니다. 제조사별 단가는 다를 수 있습니다. 무접점 스위치 회로도는 아래의 사진을 참조합니다.

무접점 스위치

스위치 회로를 보면 알 수 있듯이 반드시 부하를 연결하여 접속하여야 합니다. 부하 없이 전원만 인가하면 스위치는 파손될 수 있습니다. 보호회로 내장된 스위치의 경우에는 상관없지만 보호회로가 없는 스위치의 경우에는 회로가 소손됩니다 반드시 부하를 연결하여 사용해야 합니다. 부하의 용량은 스위치의 용량을 초과해서도 안됩니다 스위치 용량을 초과한 부하는 실린더 센서의 불량이 원인이 됩니다.

SMC 실린더 센서 D 시리즈 외.pdf

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SMC의 스위치 카탈로그 참조 합니다.