Interruptor de límite: qué es, marcado + reglas de conexión
Casi todos los sistemas automatizados contienen un dispositivo como un interruptor de límite, que se encarga de apagarlos cuando la parte móvil llega a un cierto punto. En los sistemas de control de iluminación, los interruptores de límite se utilizan como sensores. Cuando surgen circunstancias programadas, forman una señal.
Le diremos todo sobre el propósito funcional y los tipos de dispositivos de viaje. En el artículo que presentamos, describimos diagramas de cableado comprobados, enumeramos las reglas de conexión. Se dan características de marcado, se dan consejos de selección.
El contenido del artículo:
¿Qué son los interruptores de límite?
Los interruptores de límite son dispositivos eléctricos diseñados para abrir y cerrar el circuito de trabajo. Móntelos en mecanismos de movimiento para limitar su movimiento dentro de límites predeterminados. Las funciones que realizan estos dispositivos son idénticas a las del interruptor estándar.
El llenado de los interruptores de límite está encerrado en una caja duradera, generalmente de metal. Todos sus elementos están optimizados para una fácil fijación y una fácil orientación en el espacio.
Los colores brillantes y diferentes de los LED le permiten controlar la fuente de alimentación y la respuesta del sensor. Dos pares de contactos, disponibles con mayor frecuencia en el trailer, permiten monitorear el estado de su conexión.
Si la transmisión de la señal no sigue con un par cerrado, no regresa, esto indica un mal funcionamiento del cable que conduce al interruptor. Una vez que se activa el sensor, es posible usar un par de contactos abiertos para pasar la señal.
Los sensores sensibles son la base de sistemas de protección contra fugas. Cuando se detecta agua, para la identificación de a qué están destinados, los dispositivos no solo señalan una situación de alarma en modo de sonido y color, sino que también bloquean el funcionamiento de los sistemas a través de los cuales se transporta el agua.
Clasificación funcional
Hay tres grupos principales de interruptores de límite: mecánicos, sin contacto, magnéticos. La función principal de todos estos dispositivos es desconectar automáticamente el mecanismo de trabajo cuando alcanza su posición establecida por su parte móvil. Estos interruptores sirven no solo para abrir el circuito, sino también para conectarlo.
El funcionamiento del circuito en los sensores finales se coordina de dos maneras: actuando directamente sobre los contactos móviles y controlándolos posicionalmente. En el primer caso, se llaman contacto, en el segundo - sin contacto. Un ejemplo de interruptores de límite de contacto son los sensores responsables de cerrar las puertas de los automóviles.
Los sensores de este tipo no solo pueden activar y desactivar los mecanismos, sino también establecer la posición del sujeto de control. Estos incluyen interruptores de flotadorasí como sensores de nivel de combustible. La señal para su operación es un cambio en la resistencia correspondiente a un cierto nivel de líquido.
Menos sensores de contacto en presencia de piezas móviles mecánicas, vida útil relativamente corta debido a la protección ineficaz contra la humedad y el polvo. La ventaja es un diseño simple, instalación y operación. Los interruptores de proximidad están mucho más protegidos de las influencias externas. Más duradero es su recurso.
Extremos mecánicos
El control de los interruptores finales de este tipo puede ser de rodillo o palanca. Funcionan tan pronto como el mecanismo de control en forma de rueda, botón o palanca se somete a una tensión mecánica.
En este caso, se produce un cambio en la posición de los contactos: pueden cerrarse o abrirse. El proceso va acompañado de una señal: control o advertencia.
Muy a menudo, los interruptores de límite tienen dos contactos: abierto y cerrado. Hay dispositivos finales únicos, pero son raros. En cualquier caso, hay contactos en cada caso, y se muestra un diagrama de trabajo con sus números en el panel.
El diseño del rodillo VK permite apagarse presionando el actuador del botón en forma de una varilla pequeña. Como está conectado con contactos dinámicos, en el momento del contacto, se abre el circuito de alimentación.
La diferencia entre los interruptores de palanca es que sus contactos móviles están conectados a través de una varilla o mediante una varilla a una pequeña palanca. La acción ocurre cuando el actuador hace clic en esta palanca.
Además de los dispositivos finales estándar, hay microinterruptores. Funcionan según el mismo principio, pero su ajuste durante la instalación requiere una mayor precisión debido a la pequeña carrera. Para aumentar la carrera de trabajo, recurren a una técnica como la inclusión de un elemento intermedio en el circuito: una palanca con un rodillo.
Este tipo de disyuntor se usa tanto en producción como en casa. El diseño del ascensor utilizó una gran cantidad de KU.
Entre ellos se encuentra un interruptor en forma de sensor, que limita la carrera mínima y máxima del elevador, indica un corte de cable, da una señal para abrir la puerta y realiza muchas más acciones. En las puertas de muchos apartamentos hay microinterruptores que encienden la luz de la habitación cuando se abre.
En los automóviles, estos sensores finales mecánicos se incorporan a los circuitos de alarma e iluminación. Su característica es la presencia de una sola entrada con un potencial positivo conectado a ella. La carcasa es un terminal negativo, presionado contra un elemento metálico en la carrocería del automóvil, libre de pintura.
Con la masa del automóvil, este elemento está conectado por cable. La condición principal es que el interruptor no debe entrar en contacto con una superficie húmeda. Conecte los sensores finales cuando instale una alarma de automóvil usando un circuito. Sus salidas se pueden instalar tanto en las puertas como en el compartimento de pasajeros en accesorios de iluminación.
Para encender cuando se abre la puerta y apagar cuando está cerrada, realice un corto a positivo. Si hay una luz de fondo para el techo de la cabina y las puertas, se utiliza un bloque de remolque que realiza varias funciones. Como resultado del funcionamiento del bloque, los sensores importantes se bloquean al intentar abrir las cerraduras.
Características de los interruptores de límite sin contacto
Una de las variedades de interruptores de límite es su modificación sin contacto (BVK). Dispositivos de comunicación configurados para funcionar cuando cae en la zona de sensibilidad de un objeto específico.
No hay partes móviles en el dispositivo en sí, al igual que no hay contacto mecánico entre el objeto de influencia y el elemento del interruptor configurado en él.
BVK consta de las siguientes partes:
- elemento sensible
- tecla de encendido
- componente que analiza la señal.
La distancia a la que el dispositivo comienza a actuar se establece en función de la modificación del sensor y los requisitos del proceso. La exclusión de elementos móviles y de fricción aumenta significativamente la confiabilidad de estos dispositivos.
Los sensores sin contacto o, como también se les llama, sensores de proximidad tienen una amplia funcionalidad. Hay dos categorías: interruptores y sensores de posición.
La primera tarea del IOO es detectar la posición del sujeto. Además, el sensor realiza conteo, posicionamiento, separación, clasificación de objetos. Puede controlar la velocidad, el movimiento, calcular el ángulo de rotación, ajustar la inclinación y realizar muchas otras acciones.
En condiciones domesticas interruptores de proximidad mientras se usa principalmente en la organización del control de iluminación. Sin embargo, en el campo del diseño de sistemas “Casa inteligente” Tiene un alcance mucho mayor y muchas más perspectivas.
Los instrumentos sensibles se utilizan en la industria, en la industria del transporte, como elemento de automatización, en la refinación de petróleo. Por el principio de detectar objetos que se aproximan, los BKV se distinguen por inductivo, capacitivo, óptico, ultrasónico.
Sensores de proximidad inductivos
Están configurados para materiales metálicos y amorfos. Entre los que reaccionan al metal, hay opciones magnéticas y ferromagnéticas. Dentro del sensor hay un núcleo: metálico o magnetizado.
Si describe el diseño de dicho sensor con más detalle, consta de un transductor, que incluye una bobina de cobre ubicada en una copa de ferrita. Sus funciones incluyen redirigir el vector de líneas electromagnéticas al frente del interruptor automático.
El oscilador en el circuito puede ser con una resistencia negativa fija o cualquier otro tipo. Las líneas del campo magnético están orientadas perpendicularmente a la dirección de la corriente que fluye a lo largo de las vueltas del núcleo magnetizado.
Un campo de fuerza alterna es causado por un voltaje alterno en las entradas del núcleo. El siguiente nodo importante es el modelador de señal, que crea histéresis y el rango de la señal de control. Incluye un detector controlado por un gatillo.
El punto clave en el funcionamiento del interruptor de límite de inducción son los cambios que ocurren cuando un objeto se acerca o se aleja. Tan pronto como el umbral de voltaje excede el valor permitido, el sensor se activa conectando un activador que abre la llave.
Detectores capacitivos de proximidad
Después de la aparición del objeto, se inicia el circuito vibrador del dispositivo capacitivo y se establecen los parámetros de tiempo. A medida que el sujeto se acerca al sensor, la capacitancia de este aumenta y la frecuencia producida por el multivibrador disminuye.
Tan pronto como se excede el umbral de frecuencia, el dispositivo se apaga. Muchos modelos funcionan según este principio. sensores de movimientoapagar y encender las bombillas cuando se detecta un objeto en la zona de sensibilidad.
El diagrama estructural de un sensor capacitivo se asemeja a un dispositivo inductivo: ambos modelos tienen un generador y un detector.
Además del generador que genera un campo eléctrico, su diseño incluye partes básicas como un demodulador. Actúa como un convertidor de la amplitud de las oscilaciones de alta frecuencia con un cambio simultáneo en el voltaje. El siguiente componente importante es el disparador, que es responsable de cierto nivel de señal, conmutación y dependencia de histéresis.
Para aumentar la señal de entrada a un valor especificado, se incluye un amplificador en el circuito del disyuntor capacitivo. El indicador LED es responsable de monitorear la configuración y el funcionamiento del dispositivo.
Un interruptor como un compuesto lo protege de la humedad y las partículas sólidas. Una carcasa de plástico o latón protege todo lo que hay dentro de ella de daños mecánicos. El kit también incluye sujetadores.
El elemento de conmutación en este dispositivo está ubicado en el condensador y es una placa que interactúa con un vibrador. El papel del elemento umbral lo realiza un comparador conectado a un vibrador. Este último, a su vez, está conectado a un convertidor de frecuencia y voltaje.
La diferencia entre los modelos capacitivos e inductivos es que los primeros responden a la humedad del aire y al cambio de densidad. Los segundos son insensibles a tales influencias.
El dispositivo de interruptores ultrasónicos
El diseño de los interruptores de límite ultrasónicos proporciona la presencia de emisores de sonido de cuarzo que forman ondas de pulso con una longitud de 100 - 500 kNc, y un receptor cuya configuración corresponde a una determinada frecuencia.
Al cambiar la amplitud de las ondas de sonido como resultado de las maniobras de un objeto en movimiento, el microinterruptor BVK captura nuevos valores y, en función de esto, controla las señales de salida.
El principio de funcionamiento de los sensores ultrasónicos se basa en un cambio en el tiempo durante el cual la onda de sonido se mueve desde el sensor al objeto controlado. La distancia de detección de estos dispositivos es bastante grande: hasta 10 m. Su gran ventaja es que pueden detectar un objeto de cualquier forma y color que refleje el sonido.
Tales sensores se usan para detectar objetos con una superficie plana, ocupando una posición perpendicular con respecto a la línea media de detección.
Las imprecisiones en su trabajo pueden causar:
- Surgen repentinamente corrientes de aire de alta potencia, que amplifican o atenúan la onda.
- Un cambio brusco de temperatura.Con una gran cantidad de calor emitido por el objeto, la velocidad de las ondas propagadas cambia.
- Desviación del ángulo vertical entre el plano horizontal del objeto y el eje del sensor. Si este error supera los 10⁰, el sensor no funciona.
- Contornos angulares del objeto. En este caso, su identificación es muy difícil.
Las oscilaciones se propagan en un medio sólido, gaseoso, líquido, y la velocidad depende de los parámetros correspondientes. Los sensores ultrasónicos no tienen partes móviles, por lo que no existe una relación entre el número de ciclos y la vida útil del dispositivo. Se caracterizan por una mayor resistencia a las influencias de todo tipo desde el exterior.
Dispositivos ópticos sin contacto
El BKV de este tipo controla los objetos, que se superponen a la radiación y la reflejan. Cuando un objeto ingresa al espacio entre el interruptor y la fuente de luz, el sensor interrumpe el flujo de luz. El elemento responsable de esta acción puede ser relé o semiconductor. El radio de respuesta se extiende hasta 150 m.
Los sensores de proximidad funcionan en un amplio rango de temperatura: de -60 a + 150 ° C. Soportan una presión de aproximadamente 500 bar, se pueden operar en un entorno agresivo e incluso en condiciones de mayor riesgo de explosión.
Tipos de extremos magnéticos
Este tipo de interruptor, también llamado interruptor de flotador o interruptor de láminas, reemplaza gradualmente los modelos mecánicos. Sus contactos cambian de posición cuando están a cierta distancia del imán. En este caso, se suministra una señal al circuito de control.
En el interruptor de láminas hay uno o dos contactos hechos de un material especial: un ferromagnet. El remolque magnético es de tamaño pequeño. Lo colocan en una caja de plástico o vidrio y se montan en su circuito en un circuito eléctrico.
Los contactos en dicho interruptor son abiertos, cerrados, conmutables. En dispositivos del primer tipo, el contacto se cierra cuando se activa. Los contactos normalmente cerrados se abren en circunstancias similares y los interruptores se comportan de acuerdo con la situación.
La elección del modelo depende de circunstancias específicas. Los interruptores de láminas se utilizan en la construcción de puertas correderas. Con su ayuda, la estructura se detiene cuando alcanza su posición extrema al abrir o cerrar.
Algunos modelos flotantes se utilizan como parte de una alarma antirrobo en la entrada de la casa. Cuando la puerta está cerrada, el circuito está cerrado debido a la influencia de un campo magnético en el remolque. La puerta de apertura provoca el movimiento del imán y la apertura del contacto, lo que activa la alarma.
El hecho de que no haya contacto mecánico en este diseño es su ventaja que aumenta la longevidad. Difieren en la estructura más simple basada en la interacción de contactos controlados magnéticamente con un imán convencional.
Reglas y detalles de conexión
Aunque los interruptores de límite en sí mismos son bastante simples en su construcción, se utilizan en equipos con circuitos eléctricos complejos. Por lo tanto, su conexión debe ser realizada por especialistas y estrictamente de acuerdo con los esquemas principales, en función de las características de la tecnología.
Considere el ejemplo de conectar un interruptor mecánico simple en una impresora 3D. Esto es necesario para establecer las coordenadas extremas para su transporte. El remolque enchufable tiene 3 contactos: COM, NO, NC. Cuando el sensor está abierto, el primer y el último contacto están bajo un voltaje de + 5V. El segundo contacto (NO) está conectado a tierra.
Conecte el sensor con dos cables: rojo y negro. Cuando el aparato se dispara, debe sonar un clic típico. El interruptor indicador está conectado de la misma manera, pero también tiene un tercer cable: verde.
Su funcionamiento se indica mediante un LED encendido y un clic. Sus conectores en el tablero tienen las designaciones: para el cable rojo V (+5 V), para el negro - G (tierra), para el verde - S (señal).
Las mismas letras indican los conectores en el interruptor óptico. Controlará con mayor precisión el funcionamiento del carro, pero puede funcionar mal en condiciones de polvo y luz solar. La activación del par óptico se acompaña de la inclusión de un diodo emisor de luz y ocurre de manera completamente silenciosa.
Los interruptores de límite son ampliamente utilizados por los fabricantes de muebles, instalándolos en armarios deslizantes. La conexión se realiza de acuerdo con las instrucciones adjuntas a cada modelo. El diagrama indica la ubicación de montaje de la estructura plástica con la llave. Para la puerta central, debe instalarse de modo que no sea un obstáculo para el movimiento correcto de la otra puerta de la sección a lo largo de las guías.
En el caso de instalar un interruptor de límite para una puerta abatible, se fija con tornillos autorroscantes dentro del gabinete. Cuando está cerrada, la puerta presiona el botón, abre el circuito y la iluminación no funciona. Al aire libre: la puerta suelta el botón y la iluminación se enciende.
Marca de interruptor de límite
Cada uno de estos dispositivos de conmutación está etiquetado en consecuencia. Una vez descifrado, puede obtener toda la información sobre un modelo específico del interruptor de límite. Si hay un registro VU222M en él, significa que tiene un interruptor de la serie de terminales VU222 frente a usted. El elemento móvil es una palanca modernizada.
En detalle, decodificamos, por ejemplo, la marca del conmutador VP 15M4221-54U2. Está equipado con un elemento de acción móvil de la serie 15. Tiene un contacto de contacto y otro de contacto, equipado con un empujador con un rodillo.
El nivel de protección es IP54 en el lado de la unidad, "U" indica la versión climática y el número 2 indica la categoría de ubicación. El producto cumple con TU U 31.2-25019584-005-2004.
Fabricantes líderes de la industria
Muchas compañías producen tales sensores. Entre ellos hay líderes reconocidos. Entre ellos se encuentra la empresa alemana Sick, como el principal fabricante de productos de alta calidad. Autonics suministra interruptores de proximidad de tipo inductivo y capacitivo al mercado.
Los sensores sin contacto de alta calidad son producidos por la empresa rusa TEKO. Se caracterizan por una estanqueidad ultraalta (IP 68). Estos interruptores de límite funcionan en los entornos más peligrosos, incluidos los explosivos, y hay varios métodos de instalación disponibles.
Los interruptores de límite del fabricante ucraniano Promfaktor son populares. Los interruptores y los interruptores finales VP, PP, VU se producen aquí. La garantía, sujeta a todas las reglas de operación, es de 3 años.
Conclusiones y video útil sobre el tema.
Video # 1. Popular sobre el interruptor de límite:
Video # 2. Instalación de HF en una máquina CNC casera:
El propósito de los interruptores de límite puede ser muy diferente. Se utilizan tanto en sistemas industriales complejos como en la vida cotidiana para aumentar nuestra comodidad. Lo principal es que su conexión al circuito eléctrico debe realizarse solo después de la eliminación completa del voltaje.
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