Gränslägesbrytare: vad är det, märkning + anslutningsregler

Nästan alla automatiserade system innehåller en sådan enhet som en gränslägesbrytare, som ansvarar för att stänga av dem när den rörliga delen når en viss punkt. I belysningskontrollsystem används gränslägesbrytare som sensorer. När programmerade omständigheter uppstår bildar de en signal.

Vi berättar allt om det funktionella syftet och typerna av reseanordningar. I artikeln som vi presenterade har vi beskrivit beprövade kopplingsscheman och listat anslutningsreglerna. Markeringsfunktioner ges, valstips ges.

Vad är gränslägesbrytare?

Gränslägesbrytare är elektriska apparater som är utformade för att öppna och stänga arbetskretsen. Montera dem på rörliga mekanismer för att begränsa deras rörelse inom förutbestämda gränser. Funktionerna som dessa enheter utför är identiska med standardomkopplaren.

Påfyllningen av gränslägesbrytarna är inneslutna i ett hållbart hölje, oftast metall. Alla dess element är optimerade för enkel fästning och enkel orientering i rymden.

Ljusa, olika färger på lysdioder låter dig styra strömförsörjningen och sensorns svar. Två kontaktpersoner, oftast tillgängliga i trailern, gör det möjligt att övervaka status för dess anslutning.

Om signalöverföringen inte följer returen när paret är stängt, indikerar detta ett fel på kabeln som leder till omkopplaren. Efter det att sensorn har triggats är det möjligt att använda ett öppet kontaktpar för att skicka signalen.

Känsliga sensorer är grunden i läckageskyddssystem. När vatten upptäcks, för identifiering av vilka de är avsedda, signalerar enheterna inte bara en larmsituation i ljud- och färgläge, utan blockerar också driften av de system genom vilka vatten transporteras.

Funktionell klassificering

Det finns tre huvudgrupper av gränslägesbrytare: mekanisk, kontaktfri, magnetisk. Huvudfunktionen för alla dessa enheter är att automatiskt koppla bort arbetsmekanismen när den når sin etablerade position genom sin rörliga del. Dessa omkopplare tjänar inte bara till att öppna kretsen utan också för att ansluta den.

Driften av kretsen i ändsensorerna koordineras på två sätt: genom att direkt agera på de rörliga kontakterna och positivt styra dem. I det första fallet kallas de kontakt, i det andra - icke-kontakt. Ett exempel på kontaktgränslägesbrytare är sensorer som är ansvariga för att stänga bildörrar.

Bilden visar utformningen av gränslägesbegränsningstypen. Huvudkomponenterna är: lock (1), bas (2), kontakter (3), rulle (4), spak (5), tätningslist (6), trådinföring (7)

Givare av denna typ kan inte bara slå på och stänga av mekanismerna, utan också ställa in läget för kontrollämnet. Dessa inkluderar flottöromkopplaresåväl som bränslenivåsensorer. Signalen för deras funktion är en förändring i motstånd som motsvarar en viss vätskenivå.

Minuss kontaktsensorer i närvaro av mekaniska rörliga delar, relativt kort livslängd på grund av ineffektivt skydd mot fukt och damm. Fördelen är enkel design, installation och drift. Närhetsbrytare är mycket mer pålitligt skyddade från yttre påverkan. Mer hållbar är deras resurs.

Mekaniska slut

Styrningen av ändomkopplarna av denna typ kan vara rulle eller spak. De fungerar så snart styrmekanismen i form av ett hjul, knapp eller spak utsätts för mekanisk påfrestning.

I detta fall inträffar en förändring i kontakternas position - de kan stängas eller öppnas. Processen åtföljs av en signalstyrning eller varning.

Ofta har gränslägesbrytare två kontakter - öppna och stängda. Det finns enstaka enheter, men de är sällsynta. I varje fall finns det kontakter i båda fallen, och ett arbetsschema med deras nummer visas på panelen.

Rullens VK-konstruktion möjliggör stängning genom att trycka på ställdonet på knappen i form av en liten stång. Eftersom den är ansluten till dynamiska kontakter öppnar tillförselkretsen vid kontaktögonblicket.

Skillnaden mellan spakbrytarna är att deras rörliga kontakter är anslutna via en stång eller genom en stång till en liten spak. Åtgärden inträffar när ställdonet klickar på denna spak.

På bilden visas en mekanisk mikroströmbrytare KW4-3Z-3 med en tryckstång. Det skiljer sig från standardvärdet för arbetselementets slag. Det används i CNC-maskiner, 3D-skrivare.

Förutom standardändar finns det mikroswitchar. De arbetar enligt samma princip, men deras justering under installationen kräver större noggrannhet på grund av det lilla slaget. För att öka arbetsslaget tillämpar de en sådan teknik som att inkludera ett mellanliggande element i kretsen - en spak med en rulle.

Denna typ av brytare används både i produktion och hemma. Hissens design använde ett stort antal KU.

Bland dem finns en omkopplare i form av en sensor, som begränsar minsta och maximala hissens höjd, signalerar ett kabelbrott, signalerar dörröppningen och utför många fler åtgärder. På dörrarna i många lägenheter finns mikrobrytare som tänder ljuset i rummet när det öppnas.

I bilar är sådana mekaniska ändsensorer inkorporerade i larm- och belysningskretsar. Deras funktion är närvaron av en enda ingång med en positiv potential kopplad till den. Huset är en negativ terminal, pressad mot ett metallelement på bilkroppen, fri för färg.

Med bilens massa är detta element anslutet med kabel. Huvudvillkoret är att brytaren inte får komma i kontakt med en våt yta. Anslut ändsensorerna när du installerar ett bilalarm med hjälp av en krets. Deras utgångar kan installeras både på dörrarna och i kupén på belysningsarmaturer.

För att slå på när dörren öppnas och stänga av den när den är stängd, utför en kort till positiv. Om det finns en bakgrundsbelysning för taket på hytten och dörrarna, används ett släpvagnsblock som utför olika funktioner. Som ett resultat av blockets drift blockeras viktiga sensorer när man försöker öppna lås.

Funktioner i kontaktlösa gränslägesbrytare

En av variationerna av gränslägesbrytare är deras icke-kontaktändring (BVK). Kommunikationsenheter konfigurerade för att fungera när det faller in i känslighetszonen för ett specifikt objekt.

Dessa begränsare anpassar sig till ett specifikt material och en viss storlek. Så snart ett objekt med sådana parametrar faller in i den känsliga zonen omvandlas generatorens svängningsamplitud

Det finns inga rörliga delar i själva enheten, precis som det inte finns någon mekanisk kontakt mellan påverkningsobjektet och omkopplarelementet konfigurerat på den.

BVK består av följande delar:

• känsligt element;
• strömnyckel;
• komponent som analyserar signalen.

Avståndet på vilket enheten börjar agera ställs in baserat på sensorns modifiering och processens krav. Uteslutningen av både rörliga och gnidande element från det ökar signifikant dessa enheter.

Icke-kontaktsensorer eller, som de också kallas, närhetssensorer har omfattande funktionalitet. Det finns två kategorier - omkopplare och positionssensorer.

Den första uppgiften för IOO är att upptäcka ett objekts position. Dessutom utför sensorn räkning, positionering, separering, sortering av objekt. Han kan styra hastigheten, rörelsen, beräkna rotationsvinkeln, justera skevningen och utföra många andra åtgärder.

Under inhemska förhållanden närhetsbrytare medan de främst används i organisationen av belysningskontroll. Men inom området systemdesign “Smarta hem” det har en mycket större räckvidd och mycket fler möjligheter.

Känsliga instrument används inom industrin, inom transportindustrin, som ett element i automatisering, vid oljeraffinering. Genom principen att upptäcka närmar sig föremål, skiljs BKV: er induktiva, kapacitiva, optiska, ultraljud.

Induktiva närhetsgivare

De är konfigurerade för både metalliska och amorfa material. Bland de som reagerar på metall finns magnetiska och ferromagnetiska alternativ. Inuti sensorn är en kärna - metall eller magnetiserad.

Strömbrytaren kan ta emot effekt med en stor variation i spänningsvärden - från 10 V vid konstant ström och växelström - från 264 V. Utgångssignalen genereras vid 0,2 A för likström och 0,5 A för växelström

Om du beskriver utformningen av en sådan sensor mer detaljerat består den av en givare, inklusive en kopparspole som finns i en ferritkopp. Dess funktioner inkluderar omdirigering av vektorn av elektromagnetiska linjer till framsidan av effektbrytaren.

Oscillatorn i kretsen kan antingen ha ett fast negativt motstånd eller någon annan typ. Magnetfältlinjerna är orienterade vinkelrätt mot riktningen för strömmen som strömmar längs den magnetiserade kärnans varv.

Ett växelkraftfält orsakas av en växelspänning vid kärningångarna. Nästa viktiga nod är signalformaren, som skapar hysteres och styrsignalens räckvidd. Den inkluderar en detektor som styrs av en avtryckare.

Diagrammet visar en induktiv rörelseomkopplare i aktion. Huvudelementet är en induktor som används från en generator

Nyckelpunkten i funktionen för induktionsgränslägesbrytaren är förändringarna som inträffar när ett objekt närmar sig eller flyttar bort. Så snart spänningströskeln överskrider det tillåtna värdet, utlöses sensorn genom att ansluta en trigger som öppnar nyckeln.

Kapacitiva närhetsomkopplare

Efter att objektet har uppstått startar vibratorkretsen för den kapacitiva enheten, tidsparametrarna ställs in. När motivet närmar sig sensorn ökar den sistnämnda kapacitansen och frekvensen som alstras av multivibratorn minskar.

Så snart frekvensgränsen överskrids stängs enheten av. Många modeller fungerar enligt denna princip. rörelsessensorerstänga av och på lamporna när ett objekt upptäcks i känslighetszonen.

Strukturdiagrammet för en kapacitiv sensor liknar en induktiv enhet: båda modellerna har en generator och en detektor.

Funktionsprincipen för en släpvagn av kapacitiv typ är baserad på en förändring i det mottagande elementets kapacitans - en kondensator. I sådana sensorer börjar kopplingsoperationen när dielektriska och metallföremål kommer in i deras fält

Förutom generatorn som genererar ett elektriskt fält, innefattar deras konstruktion sådana grunddelar som en demodulator. Den fungerar som en omvandlare av amplituden hos högfrekventa svängningar med en samtidig spänningsförändring. Nästa viktiga komponent är utlösaren, som är ansvarig för en viss signalnivå, omkoppling och hysteresberoende.

För att öka insignalen till ett specificerat värde ingår en förstärkare i den kapacitiva brytarkretsen. LED-indikatorn är ansvarig för att övervaka enhetens inställningar och drift.

En strömbrytare såsom en förening skyddar omkopplaren från fukt och fasta partiklar. Ett plast- eller mässingsfodral skyddar allt inuti det från mekaniska skador. Satsen inkluderar även fästelement.

Omkopplingselementet i denna anordning är beläget på kondensatorn och är en platta som samverkar med en vibrator. Tröskelelementets roll utförs av en komparator ansluten till en vibrator. Den senare är i sin tur ansluten till en frekvens- och spänningsomvandlare.

Kapacitiva gränslägesbrytare svarar på fasta material, pulveriserade, flytande, både ledande och icke-ledande

Skillnaden mellan kapacitiva och induktiva modeller är att de förra svarar på luftfuktighet och förändring av densitet. De andra är okänsliga för sådana påverkningar.

Enheten för ultraljudströmbrytare

Konstruktionen av ultraljudsbegränsningsomkopplare tillhandahåller närvaron av kvartsljudsändare som bildar pulsvågor med en längd av 100 - 500 kNc, och en mottagare vars inställningar motsvarar en viss frekvens.

Vid ändring av amplituden på ljudvågor till följd av manövrar för ett rörligt objekt, fångar BVK-mikrobrytaren nya värden och, baserat på detta, kontrollerar utsignalerna.

Funktionen för ultraljudssensorer är baserad på en förändring i den tid under vilken ljudvågen rör sig från sensorn till det kontrollerade objektet. Detekteringsavståndet för sådana enheter är ganska stort - upp till 10 m. Deras stora fördel är att de kan upptäcka ett objekt av vilken form och färg som helst som reflekterar ljud.

Funktionen av denna ultraljudssensor är baserad på en enkel princip: så snart en signal anländer till ett av dess ben får den andra en puls med en längd lika med avståndet till objektet

Sådana sensorer används för att detektera föremål med en plan yta och upptar ett vinkelrätt läge med avseende på detektionens mittlinje.

Felaktigheter i deras arbete kan orsaka:

1. Plötsligt uppstår luftströmmar med hög effekt, förstärker eller dämpar vågen.
2. En kraftig temperaturförändring.Med en stor mängd värme som släpps ut av föremålet förändras hastigheten för de utbredda vågorna.
3. Avvikelse från den vertikala vinkeln mellan objektets horisontella plan och sensorns axel. Om detta fel överstiger 10⁰, fungerar inte sensorn.
4. Objektets vinklade konturer. I detta fall är dess identifiering mycket svår.

Svängningar sprider sig i ett fast, gasformigt, flytande medium och hastigheten beror på motsvarande parametrar. Ultraljudssensorer har inte rörliga delar, så det finns inget samband mellan antalet cykler och enhetens livslängd. De kännetecknas av ökat motstånd mot påverkan av alla slag från utsidan.

Optiska kontaktlösa enheter

BKV av denna typ styr objekt, både överlappande strålning och reflekterar det. När ett objekt kommer in i utrymmet mellan omkopplaren och ljuskällan avbryter sensorn ljusflödet. Det element som ansvarar för denna åtgärd kan vara relä eller halvledare. Svarsradie sträcker sig till 150 m.

Detta är ett foto av en optisk slutgivare. Det bestämmer positionen för de extrema rörelsepunkterna för rörliga delar i 3D-skrivare, CNC-maskiner

Närhetsgivare arbetar inom ett brett temperaturområde - från -60 till + 150 ° C. De tål ett tryck på cirka 500 bar, kan köras i en aggressiv miljö och även i förhållanden med ökad explosionsrisk.

Magnetiska ändtyper

Denna typ av omkopplare, annars kallad float switch eller reed switch, ersätter gradvis mekaniska modeller. Deras kontakter ändrar position när de är på lite avstånd från magneten. I detta fall matas en signal till styrkretsen.

I vredomkopplaren finns en eller två kontakter gjorda av ett speciellt material - en ferromagnet. Den magnetiska trailern är liten i storlek. De placerar det i ett hölje av plast eller glas och är monterat i sin krets i en elektrisk krets.

Kontakterna i en sådan omkopplare är öppna, stängda, växlingsbara. I enheter av den första typen stängs kontakten när den är aktiverad. Normalt stängda kontakter öppnar under liknande omständigheter och omkopplare uppför sig i enlighet med situationen.

Valet av modell beror på specifika omständigheter. Reed-omkopplare används för konstruktion av skjutportar. Med deras hjälp stoppas strukturen när den når sin extrema position när man öppnar eller stänger.

Vissa flottörmodeller används som en del av ett inbrottslarm vid ingången till huset. När dörren stängs stängs kretsen på grund av magnetfältets påverkan på släpvagnen. Öppningsdörren provocerar magnetens rörelse och kontaktens öppning, vilket utlöser larmet.

Vid montering av magneter beaktas deras polaritet. Om de installeras felaktigt kommer de inte att utföra de funktioner som tilldelats dem

Det faktum att det inte finns någon mekanisk kontakt i denna design är dess fördel som ökar livslängden. De skiljer sig åt i den enklaste strukturen baserat på interaktion mellan magnetiskt styrda kontakter med en konventionell magnet.

Regler och anslutningsdetaljer

Även om själva gränslägesbrytarna är ganska enkla i konstruktion, används de i utrustning med komplexa elektriska kretsar. Därför bör deras anslutning utföras av specialister och strikt enligt principplanen, baserat på teknikens funktioner.

Tänk på exemplet med anslutning av en enkel mekanisk omkopplare i en 3D-skrivare. Detta är nödvändigt för att ställa in de extrema koordinaterna för sin transport. Plugin-trailern har tre kontakter - COM, NO, NC. När sensorn är öppen är den första och sista kontakten under + 5V spänning. Den andra kontakten (NO) är jordad.

I diagrammet är kontakterna COM (1) och NO (2) i stängt tillstånd, och COM och NC (3) är öppna. När skrivarvagnen når extremläget ansluts COM- och NC-kontakterna och dess rebound med 2 mm uppstår

Anslut sensorn med två kablar - röd och svart. När apparaten går ut bör ett typiskt klick låta. Indikatoromkopplaren är ansluten på samma sätt, men den har också en tredje tråd - grön.

Funktionen signaleras av en tänd LED och ett klick. Dess anslutningar på kortet har beteckningarna: för den röda ledningen V (+5 V), för den svarta - G (marken), för den gröna - S (signal).

Samma bokstäver anger kontakterna på den optiska omkopplaren. Det kommer att kontrollera vagnens funktion mer exakt men kan fungera felaktigt i dammiga och solljusförhållanden. Utlösningen av det optiska paret åtföljs av införandet av en ljusemitterande diod och sker helt tyst.

Gränslägesbrytare används ofta av möbelproducenter och installerar dem i skjutgarderober. Anslutningen utförs enligt instruktionerna som bifogas varje modell. Diagrammet visar monteringsplatsen för plastkonstruktionen med nyckeln. För mellandörren måste den installeras så att den inte är ett hinder för rätt rörelse av den andra dörren i sektionen längs styrningarna.

Diagrammen visar proceduren för anslutning av gränslägesbrytare för skjutdörrar i skjutgarderober (alternativ b) och för svängdörrar (alternativ a)

Vid montering av en gränslägesbrytare för en svängdörr fixeras den med självgängande skruvar inuti skåpet. När dörren stängs trycker du på knappen, öppnar kretsen och belysningen fungerar inte. I det öppna - dörren släpper knappen och belysningen tänds.

Markering av gränslägesbrytare

Var och en av dessa växlar är märkta i enlighet därmed. Efter att ha dekrypterat det kan du få all information om en specifik modell för gränslägesbrytaren. Om det finns en VU222M-post på den, betyder det att du har en switch från terminalserien VU222 framför dig. Det rörliga elementet är en moderniserad spak.

Detta blockschema visar symbolen för en gränslägesbrytare konstruerad för drift i styrkretsar som arbetar på växelström och likström med en maximal spänning på 660V

I detalj avkodar vi till exempel markeringen av VP 15M4221-54U2-omkopplaren. Den är utrustad med ett rörligt verkande element i serien 15. Den har en kontakt och en kontakt, utrustad med en skjut med en rulle.

Skyddsnivån är IP54 på enhetssidan, “U” indikerar klimatversionen, och nummer 2 indikerar placeringskategorin. Produkten överensstämmer med TU U 31.2-25019584-005-2004.

Industriledande tillverkare

Många företag producerar sådana sensorer. Bland dem är erkända ledare. Bland dem är det tyska företaget Sick, som huvudtillverkaren av sådana högkvalitativa produkter. Autonics levererar induktiv och kapacitiv närhetskopplare till marknaden.

Kontaktlösa sensorer av hög kvalitet produceras av det ryska företaget TEKO. De kännetecknas av ultrahög täthet (IP 68). Dessa gränslägesbrytare fungerar i de farligaste miljöerna, inklusive explosiva, och olika installationsmetoder finns tillgängliga.

Gränslägesbrytare för den ukrainska tillverkaren Promfaktor är populära. Omkopplare och omkopplare slutar VP, PP, VU produceras här. Garantin, med förbehåll för alla driftsregler, är 3 år.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Video nr 1. Populärt om gränslägesbrytare:

Video nr 2. Installera HF på en hemmagjord CNC-maskin:

Syftet med gränslägesbrytarna kan vara mycket olika. De används både i komplexa industriella system och i vardagen för att öka vår komfort. Det viktigaste är att deras anslutning till den elektriska kretsen måste utföras först efter fullständig borttagning av spänningen.

Skriv kommentarer i blocket nedan. Kanske kommer du att dela information som kommer att vara användbar för besökare. Lämna inlägg med rekommendationer, lägg bilder på ämnet, ställ frågor.