DIFERENCIAS ENTRE LOS SENSORES NPN Y PNP

Muchas de las configuraciones y estándares de los PLC son variables, incluso de un solo proveedor.

Sin embargo para cada uno de estos hay componentes y conceptos similares. Las conexiones Sink & Source son este tipo de conexiones que se presentan en la mayoría de las marcas de PLC.

En este post aprenderemos a como realizar una conexión Sink o Source y también aclararemos las diferencias que existen entre ambas conexiones.

TIPOS DE SEÑALES DE ENTRADA.

Las entradas y salidas de un PLC son necesarias para realizar monitoreo y realizar control del proceso.

Tanto las entradas como las salidas se pueden clasificar en dos tipos y son: Digitales y análogas.

Consideremos un ejemplo simple: «Una bombilla». Si solo se puede encender o apagar, tendríamos fácilmente un control de tipo digital.

Si la luz se atenua de diversos niveles similar a un Dimmer, el control es de tipo análogo.

Los valores continuos parecen ser más fáciles de manipular pero por preferencia los valores discretos destacan debido a su certeza en la información así como la simplificación en el control.

Por ende la mayoria de aplicaciones de control emplean entradas y salidas digitales. En este post discutiremos las entradas y salidas digitales y en otra entrega discutiremos sobre las analógicas.

Las entradas provienen de sensores que traducen las variables físicas en señales eléctricas.

EJEMPLOS DE SENSORES DIGITALES.

Sensores de proximidad: Normalmente emplean inductancias, capacitancias o luz para detectar un objeto digitalmente. 

sensores de proximidad
Figura 1. Algunos sensores de proximidad

VIDEO APLICACIONES DE SENSORES DE PROXIMIDAD EN LA INDUSTRIA.

Interruptores: Los mecanismos mecánicos abrirán o cerrarán contactos eléctricos para una señal lógica.

Potenciómetro: Mide posiciones angulares de forma continua.

LVDT  (transformador diferencial variable lineal): mide el desplazamiento lineal continuamente usando acoplamiento magnético.

¿CUAL ES LA DIFERENCIA ENTRE LOS SENSORES NPN Y PNP?

En primera instancia, se debe tener en cuenta que la diferencia entre las conexiones del receptor y la fuente depende de si se van a conectar entradas o salidas de PLC.

Para este caso el lenguaje que se empleará es basado en entradas de PLC.

Eléctricamente un tipo de interruptor de proximidad PNP emite la corriente del sensor con voltaje positivo (+).

Un tipo de interruptor de proximidad NPN recibe la corriente al sensor con voltaje negativo. 

Lo expresado anteriormente se muestra en la figura 2.

Sensores NPN y PNP
Figura 2. Sensores NPN y PNP

 

ESTRUCTURA DE LOS SENSORES SINK Y SOURCE.

Los sensores sink permiten que la corriente fluya desde el sensor al voltaje común, mientras que los sensores source permiten que la corriente fluya fuera del sensor desde una fuente de voltaje positiva.

Para ambos métodos, lo importante es el flujo de corriente y no el voltaje.

SENSOR SINK (NPN).

Como se muestra en la figura 3, el sensor responde a un fenómeno físico. Si el sensor está inactivo (que no detecta nada), entonces la linea activa está baja y el transistor estará apagado, es similar a un interruptor abierto.

Esto significa que la salida NPN no tendrá entrada/salida de corriente.

Diagrama de bloques de un sensor Sink
Figura 3. Diagrama de bloques de un sensor Sink

Cuando el sensor se encuentra activo, hará que la base del transistor sea alta.

Esto encenderá el dispositivo entre colector y emisor y cerrará efectivamente el interruptor.

Con esto se logrará que la corriente fluya del sensor hacia el emisor.

El voltaje de la salida NPN se reducirá a -V

El voltaje siempre será 1 o 2 voltios más alto debido al transistor. Cuando el sensor está apagado, la salida NPN flotará y cualquier circuito digital deberá contener una resistencia PULL-UP.

SENSOR SOURCE (PNP).

Si el sensor está inactivo (no hay detección de objeto), entonces la base del transistor será alta (+V) y el transistor está apagado.

El principio es similar al de un interruptor abierto.

En este caso la salida PNP no tendrá entrada/salida de corriente.

Diagrama de bloques de un sensor Source
Figura 4. Diagrama de bloques de un sensor Source

Si el sensor está activo, hará que la línea activa sea alta.

Esto encenderá el transistor y cerrará efectivamente el interruptor.

Además permitirá que la corriente fluya desde V+ a través del sensor hasta la salida (por lo tanto, fuente).

El voltaje en la salida del PNP se elevará a V+.

El voltaje siempre será 1-2V más bajo debido al transistor.

Cuando está apagado, la salida PNP flotará; si se usa con un circuito digital, se necesitará una resistencia desplegable.

 

CONTENIDOS RELEVANTES.

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