manual de instruÇÕes sensores indutivoscampusvirtual.edu.uy/archivos/mecanica-general/curso...

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1.1 - Sensores de Proximidade Indutivo: Os sensores indutivo são equipamentos eletrônicos capazes de detectar a aproximação de peças metálicas, componentes, elementos de máquinas, etc, em substituição às tradicionais chaves fim de curso. A detecção ocorre sem que haja o contato físico entre o sensor e o acionador, aumentando a vida útil do sensor por não possuir peças móveis sujeitas a desgastes mecânicos. 1.2 - Princípio de Funcionamento: O princípio de funcionamento baseia-se na geração de um campo eletromagnético de alta frequên, que é desenvolvido por uma bobina ressonante instalada na face sensora. A bobina faz parte de um circuito oscilador que em condição normal (desacionada) gera um sinal senoidal. Quando um metal aproxima-se do campo, este por correntes de superfície (Foulcault), absorve a energia do campo, diminuindo a amplitude do sinal gerado no oscilador. A variação de amplitude deste sinal é convertida em uma variação contínua que comparada com um valor padrão, passa a atuar no estágio de saída. 1.3 - Face Sensora: É a superfície por onde emerge o campo eletromagnético. 1.4 - Distância de Acionamento: É a distância em que aproximando-se o acionador da face sensora, o sensor muda o estado da saída. A distância de acionamento é em função do tamanho da bobina. Assim, não podemos especificar a distância sensora e o tamanho do sensor simultaneamente. 1.5 - Distância Sensora Nominal (Sn): É a distância sensora teórica (máxima), a qual utiliza um alvo padrão como acionador e não considera as variações causadas pela industrialização, temperatura de operação e tensão de alimentação. É o valor em que os sensores de proximidade são especificados. 1.6 - Alvo Padrão (IEC-957-5-2): É um acionador normalizado utilizado para calibrar a distância sensora nominal durante o processo de fabricação do sensor.Consiste de uma chapa de aço de 1mm de espessura, formato quadrado. O lado deste quadrado é igual ao diâmetro do círculo da face sensora ou 3 vezes a distância sensora nominal quando o resultado for maior que o anterior. L=D (se 3 x Sn < D) ou: L = 3 x Sn (se 3 x Sn > D) D - diâmetro da área onde emerge o campo eletromagnético 1.7 - Distância Sensora Real: Valor influenciado pela industrialização, especificado em temperatura ambiente (20ºC) e tensão nominal, com desvio de 10%: 0,9 x Sn £ Sr £ 1,1 x SN 1.8 - Distância Sensora Efetiva (Su): Valor infuenciado pela temperatura de operação, possui um desvio máximo de 10% sobre a distância sensora real: 0,81Sn£ Su £ 1,21Sn 1.9 - Distância Operacional (Sa): É a distância em que seguramente pode-se operar, considerando-se todas as variações de industrialização, temperatura e tensão de alimentação: 0 £ Sa £ 0,81Sn 1.10 - Material do Acionador: A distância sensora operacional varia ainda com o tipo de metal, ou seja, é especificada para o ferro ou aço e necessita ser multiplicada por um fator de redução. 1.11 - Histerese: É a diferença entre o ponto de acionamento (quando o alvo metálico aproxima-se da face sensora) e o ponto de desacionamento (quando o alvo afasta-se do sensor). Este valor é importante, pois garante uma diferença entre o ponto de acionamento e desacionamento, evitando que em uma possível vibração do sensor ou acioandor, a saída oscile. 1.12 - Repetibilidade: Pode ser considerado como a precisão do ponto de acionamento. Este parâmetro quantifica a variação da distância sensora nominal com: o tempo, temperatura e tensão de alimentação. É calculada como a máxima variação da distância sensora, entre dois acionamentos consecutivos em um processo de 8 horas (+15ºC£ temp£ +30ºC) com 5% de derivação da tensão de operação, normalmente é expresso em mm . 1.15 - Semi-Embutido: O campo eletromagnético emerge somente na face sensora mas é afetado por metais próximos a sua à face, podendo ser instalado em superfícies metálicas desde que obedeça uma distância livre a partir da superfície sensora. Esta distância varia de acordo com a tabela abaixo: Sn Diâmetro Distância (h) 2mm M8 x 1 0mm 4mm M12 x 1 0,5mm 8mm M18 x 1 2mm 15mm M30 x 1,5 3mm 2 - Cuidados na Instalação: Relacionamos a seguir os principais cuidados que o usuário deve observar durante a instalação e operação dos sensores eletrônicos de proximidade. A não observação destes itens pode provocar o mau funcionamento e até mesmo um dano permanente no sensor, com a consequente perda da garantia. 2.1 - Configuração Correta: Observar os diagramas de conexões identificando as cores dos fios ou os pinos dos conectores, antes de instalar o sensor evitando principalmente que a saída do sensor seja ligada a rede elétrica causando uma explosão interna. 2.2 - Cabo de Conexão: Evitar que o cabo de conexão do sensor seja submetido a qualquer tipo de esforço mecânico. 2.3 - Oscilação: Como os sensores são resinados, pode-se utilizá-los em máquinas com movimentos, apenas fixando o cabo junto ao sensor através de braçadeiras, permitindo que só o meio do cabo oscile. 2.4 - Suporte de Fixação: Evitar que o sensor sofra impactos com outras partes ou peças e não seja utilizado como apoio. 2.5 - Partes Móveis: Durante a instalação observar atentamente a distância sensora do sensor e sua posição, evitando desta forma impactos com o acionador. 2.6 - Porcas de Fixação: Evitar o aperto excessivo das porcas de fixação. 2.7 - Produtos Químicos: Nas instalações em ambientes agressivos solicitamos contactar nosso depto técnico, para especificar o sensor mais adequado para a aplicação. 2.8 - Condições Ambientais: Evitar submeter o sensor a condições ambientais severas com temperatura de operação acima do limite do sensor. 2.9 - Cargas Indutivas: Os sensores possuem proteção contra os picos de tensão gerados por cargas indutivas, mas aconselhamos utilizar supressores de ruídos nas bobinas das solenóides, ajudando a eliminar os altos picos de tensão. 2.10 - Cablagem: Conforme as recomendações das normas técnicas, deve-se evitar que os cabos de sensores e instrumentos de medição e controle utilizem os mesmos eletrodutos dos circuitos de força. Nota: Apesar dos sensores possuirem proteção para ruídos, caso os cabos dos sensores ou da fonte de alimentação utilizarem as mesmas canaletas dos circuitos de potência com motores, freios elétricos, disjuntores, contactores,etc; as tensões induzidas podem possuir energia suficiente para danificar os sensores. 2.11 - Lâmpadas Incandescentes: Não se deve utilizar lâmpadas incadescentes com os sensores, principalmente nos modelos de corrente alternada, pois a resistência do filamente frio provoca uma corrente de pico, que pode danificar permanentemente o sensor. As cargas indutivas, tais como contactores, relés, solenóides, etc; devem ser bem especificados pois tanto a corrente de chaveamento como a corrente de surto podem danificar o sensor. 3 - Tipos de Configurações Elétricas: 3.1 - O que é sensor NPN ? São sensores que possuem no estágio de saída um transístor que tem função de chavear (ligar e desligar) o terninal negativo da fonte . 3.2 - O que é sensor PNP ? São sensores que possuem no estágio de saída um transístor que tem função de chavear (ligar e desligar) o terminal positivo da fonte . 3.3 - O que é sensor Namur ? Semelhante aos sensores convencionais, diferenciando-se apenas por não possuir o estágio de saída com um transístor de chaveamento. Aplicado tipicamente em atmosferas potencialmente explosivas de industrias químicas e similares, com barreiras de segurança intrínseca. O sensor Namur consome uma corrente ³ 3mA quando desacionado, e com a aproximação do alvo a corrente de consumo cai abaixo de £ 1mA, quando alimentado por um circuito de 8V e impedância de 1KW . 3.4 - O que é sensor a 2 fios ? São sensores que vão ligados em série com a carga, da mesma forma que um fim de curso mecânico. A alimentação do circuito interno é obtida através de uma pequena corrente que circula pela carga, gerando uma pequena tensão residual incapaz de acionar a maioria das cargas eletrônicas. 3.4.1 - Corrente Contínua 2 fios: 3.4.2 - Corrente Alternada 2 fios: 3.5 - Sensores corrente alternada a 3 fios: Nos casos em que a corrente de fuga do sensor a 2 fios causam o acionamento da carga, pode-se utilizar o sensor a 3 ou a 4 fios que possuem 2 fios exclusivos para alimentação. 3.6 - Sensor CA / CC (corrente alternada e contínua): São sensores a 2 fios multialimentação que funcionam de 20 a 250V tanto em corrente contínua como em corrente alternada e são opções de aplicações, para estratégia de estoque e altas tensões CC. 05-252151 Sensores e Instrumentos Rua Tuiuti,1237 - Cep.: 03081-000 - São Paulo -SP Tel.: (011) 6942-0444 Fax: (011) 6941-5192 E-mail: [email protected] - http://www.sense.com.br METAL TARGET MAGNETIC FIELD SENSOR FACE COIL 50mm M12 SENSING AXIS 1mm L Material Fator Ferro ou Aço 1,0 Cromo Níquel 0,9 Aço Inox 0,85 Latão 0,5 Alumínio 0,4 Cobre 0,3 Dd Da ON OFF N 24Vcc MANUAL DE INSTRUÇÕES SENSORES INDUTIVOS d ³ d 0,81xSn TARGET 0,81xSn CLARANCE 3d d TARGET 1.13 - Embutido: Este tipo de sensor tem o campo eletromagnético emergindo apenas na face sensora e permite que seja montado em uma superfície metálica . 1.14 - Não Embutido: Neste tipo o campo eletromagnetico emerge também da superfície lateral da face sensora, sensível à presença de metal ao seu redor. 20 ~ 250V c a NC WF Gr/Yl (5) Blue (2) Brown (1) Blak (4) White (2) Blue (3) Brown (1) 90 ~ 250V c a - + W NO+NC 4 WA Brown (3) Blue (4) Gr/Yl (5) 20 ~ 250V c a NO W3A Gr/Yl (5) Brown (1) Blue (3) Klak (4) 20 ~ 250V c a NO Blue 2 Brown 1 10 - 60Vdc - + N5 NC PN NO+NC P - A2 10 - 30Vdc + - Brown (1) Blak (4) Blue (3) Wite (2) Blue 4 Brown 1 10 - 60Vdc - + N4 NO 10 - 30Vdc NPN - E Brown (1) Blak (4) Blue (3) - + NO 10 - 30Vdc NPN NO+NC -A - + Brown (1) Blak (4) Blue (3) Wite (2) PNP - E2 10 - 30Vdc - + NO Brown (1) Blak (4) Blue (3) Blue Brown 8Vdc I (-) (+) NAMUR Exi AMPLIFIER SENSOR Note: noindicating LED 3 4 20 ~ 250Vca UZA (With...) or 20 - 250Vdc NO UA (Without short-circuit protection) 1 2 20 ~ 250Vac NC or 20 - 250Vdc UZA (With...) UA (Without short-circuit protection) h 0,81xSn TARGET 3000000121 Rev. 1 - Maio/2002 Para informações completas sobres os produtos veja o item manual de instruções em nosso website: www.sense.com.br

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Page 1: MANUAL DE INSTRUÇÕES SENSORES INDUTIVOScampusvirtual.edu.uy/archivos/mecanica-general/CURSO BINACIONAL... · 1.15 - Semi-Embutido: O campo eletromagnético emerge somente na face

1.1 - Sensores de Proximidade Indutivo:Os sensores indutivo são equipamentos eletrônicos capazes dedetectar a aproximação de peças metálicas, componentes, elementosde máquinas, etc, em substituição às tradicionais chaves fim de curso.A detecção ocorre sem que haja o contato físico entre o sensor e oacionador, aumentando a vida útil do sensor por não possuir peçasmóveis sujeitas a desgastes mecânicos.

1.2 - Princípio de Funcionamento:O princípio de funcionamentobaseia-se na geração de um campoeletromagnético de alta frequên, queé desenvolvido por uma bobinaressonante instalada na facesensora.A bobina faz parte de um circuitooscilador que em condição normal (desacionada)gera um sinal senoidal. Quando um metalaproxima-se do campo, este por correntes desuperfície (Foulcault), absorve a energia do campo,diminuindo a amplitude do sinal gerado nooscilador.A variação de amplitude deste sinal é convertida em uma variaçãocontínua que comparada com um valor padrão, passa a atuar noestágio de saída.

1.3 - Face Sensora:É a superfície por onde emerge o campo eletromagnético.

1.4 - Distância de Acionamento:É a distância em que aproximando-se o acionador da face sensora, osensor muda o estado da saída. A distância de acionamento é emfunção do tamanho da bobina. Assim, não podemos especificar adistância sensora e o tamanho do sensor simultaneamente.

1.5 - Distância Sensora Nominal (Sn):É a distância sensora teórica (máxima), a qual utiliza um alvo padrãocomo acionador e não considera as variações causadas pelaindustrialização, temperatura de operação e tensão de alimentação. É ovalor em que os sensores de proximidade são especificados.

1.6 - Alvo Padrão (IEC-957-5-2):É um acionador normalizado utilizado para calibrar a distância sensoranominal durante o processo de fabricação do sensor.Consiste de umachapa de aço de 1mm de espessura, formato quadrado. O lado destequadrado é igual ao diâmetro do círculo da face sensora ou 3 vezes adistância sensora nominal quando o resultado for maior que o anterior.

L = D (se 3 x Sn < D) ou:L = 3 x Sn (se 3 x Sn > D)

D - diâmetro da área onde emerge ocampo eletromagnético

1.7 - Distância Sensora Real:Valor influenciado pela industrialização, especificado em temperaturaambiente (20ºC) e tensão nominal, com desvio de 10%:

0,9 x Sn � Sr � 1,1 x SN

1.8 - Distância Sensora Efetiva (Su):Valor infuenciado pela temperatura de operação, possui um desviomáximo de 10% sobre a distância sensora real:

0,81Sn� Su � 1,21Sn

1.9 - Distância Operacional (Sa):É a distância em que seguramente pode-se operar, considerando-setodas as variações de industrialização, temperatura e tensão dealimentação:

0 � Sa � 0,81Sn

1.10 - Material do Acionador:A distância sensora operacional variaainda com o tipo de metal, ou seja, éespecificada para o ferro ou aço enecessita ser multiplicada por um fatorde redução.1.11 - Histerese:É a diferença entre o ponto de acionamento (quando o alvo metálicoaproxima-se da face sensora) e o ponto de desacionamento (quando oalvo afasta-se do sensor). Este valor é importante, pois garante umadiferença entre o ponto de acionamento e desacionamento, evitandoque em uma possível vibração do sensor ou acioandor, a saída oscile.

1.12 - Repetibilidade:Pode ser considerado como a precisão do ponto de acionamento. Esteparâmetro quantifica a variação da distância sensora nominal com: otempo, temperatura e tensão de alimentação.

É calculada como a máxima variação da distância sensora, entre doisacionamentos consecutivos em um processo de 8 horas(+15ºC� temp� +30ºC) com 5% de derivação da tensão de operação,normalmente é expresso em mm .

1.15 - Semi-Embutido:O campo eletromagnético emerge somente na face sensora mas éafetado por metais próximos a sua à face, podendo ser instalado emsuperfícies metálicas desde que obedeça uma distância livre a partir dasuperfície sensora. Esta distância varia de acordo com a tabela abaixo:

Sn Diâmetro Distância (h)

2mm M8 x 1 0mm

4mm M12 x 1 0,5mm

8mm M18 x 1 2mm

15mm M30 x 1,5 3mm

2 - Cuidados na Instalação:Relacionamos a seguir os principais cuidados que o usuário deveobservar durante a instalação e operação dos sensores eletrônicos deproximidade. A não observação destes itens pode provocar o maufuncionamento e até mesmo um dano permanente no sensor, com aconsequente perda da garantia.

2.1 - Configuração Correta:Observar os diagramas deconexões identificando as coresdos fios ou os pinos dosconectores, antes de instalar osensor evitando principalmenteque a saída do sensor seja ligadaa rede elétrica causando umaexplosão interna.

2.2 - Cabo de Conexão:Evitar que o cabo de conexão do sensorseja submetido a qualquer tipo deesforço mecânico.

2.3 - Oscilação:Como os sensores são resinados,pode-se utilizá-los em máquinas commovimentos, apenas fixando o cabojunto ao sensor através de braçadeiras,permitindo que só o meio do cabooscile.

2.4 - Suporte de Fixação:Evitar que o sensor sofra impactos comoutras partes ou peças e não sejautilizado como apoio.

2.5 - Partes Móveis:Durante a instalação observaratentamente a distância sensora dosensor e sua posição, evitando destaforma impactos com o acionador.

2.6 - Porcas de Fixação:Evitar o aperto excessivo das porcas defixação.

2.7 - Produtos Químicos:Nas instalações em ambientesagressivos solicitamos contactar nossodepto técnico, para especificar o sensormais adequado para a aplicação.

2.8 - Condições Ambientais:Evitar submeter o sensor a condiçõesambientais severas com temperatura deoperação acima do limite do sensor.

2.9 - Cargas Indutivas:Os sensores possuem proteção contra os picos de tensão gerados porcargas indutivas, mas aconselhamos utilizar supressores de ruídos nasbobinas das solenóides, ajudando a eliminar os altos picos de tensão.

2.10 - Cablagem:Conforme as recomendações dasnormas técnicas, deve-se evitar que oscabos de sensores e instrumentos demedição e controle utilizem os mesmoseletrodutos dos circuitos de força.Nota: Apesar dos sensores possuiremproteção para ruídos, caso os cabos dossensores ou da fonte de alimentaçãoutilizarem as mesmas canaletas doscircuitos de potência com motores, freioselétricos, disjuntores, contactores,etc; astensões induzidas podem possuir energiasuficiente para danificar os sensores.

2.11 - Lâmpadas Incandescentes:Não se deve utilizar lâmpadas incadescentescom os sensores, principalmente nosmodelos de corrente alternada, pois aresistência do filamente frio provoca umacorrente de pico, que pode danificarpermanentemente o sensor. As cargasindutivas, tais como contactores, relés,solenóides, etc; devem ser bem especificadospois tanto a corrente de chaveamento como acorrente de surto podem danificar o sensor.

3 - Tipos de Configurações Elétricas:

3.1 - O que é sensor NPN ?São sensores que possuem no estágio de saída um transístor que temfunção de chavear (ligar e desligar) o terninal negativo da fonte .

3.2 - O que é sensor PNP ?São sensores que possuem no estágio de saída um transístor que temfunção de chavear (ligar e desligar) o terminal positivo da fonte .

3.3 - O que é sensor Namur ?Semelhante aos sensores convencionais, diferenciando-se apenas pornão possuir o estágio de saída com um transístor de chaveamento.Aplicado tipicamente em atmosferas potencialmente explosivas deindustrias químicas e similares, com barreiras de segurança intrínseca.O sensor Namur consome uma corrente � 3mA quando desacionado, ecom a aproximação do alvo a corrente de consumo cai abaixo de �1mA, quando alimentado por um circuito de 8V e impedância de 1K� .

3.4 - O que é sensor a 2 fios ?São sensores que vão ligados em série com a carga, da mesma formaque um fim de curso mecânico. A alimentação do circuito interno éobtida através de uma pequena corrente que circula pela carga,gerando uma pequena tensão residual incapaz de acionar a maioriadas cargas eletrônicas.

3.4.1 - Corrente Contínua 2 fios: 3.4.2 - Corrente Alternada 2 fios:

3.5 - Sensores corrente alternada a 3 fios:Nos casos em que a corrente de fuga do sensor a 2 fios causam oacionamento da carga, pode-se utilizar o sensor a 3 ou a 4 fios quepossuem 2 fios exclusivos para alimentação.

3.6 - Sensor CA / CC (corrente alternada e contínua):São sensores a 2 fios multialimentação que funcionam de 20 a 250Vtanto em corrente contínua como em corrente alternada e são opçõesde aplicações, para estratégia de estoque e altas tensões CC.

05-252151

Sensores e Instrumentos

Rua Tuiuti,1237 - Cep.: 03081-000 - São Paulo -SPTel.: (011) 6942-0444 Fax: (011) 6941-5192

E-mail: [email protected] - http://www.sense.com.br

METAL TARGET

MAGNETIC FIELD

SENSOR FACE

COIL

50mm

M12SENSING AXIS

1mm

L

Material FatorFerro ou Aço 1,0Cromo Níquel 0,9

Aço Inox 0,85Latão 0,5

Alumínio 0,4Cobre 0,3

DdDa

ON OFF

N

24Vcc

MANUAL DE INSTRUÇÕES

SENSORES INDUTIVOS

d � d 0,81xSn

TARGET

0,81xSn

CLARANCE 3d

d

TARGET

1.13 - Embutido:Este tipo de sensor tem o campoeletromagnético emergindoapenas na face sensora e permiteque seja montado em umasuperfície metálica .

1.14 - Não Embutido:Neste tipo o campoeletromagnetico emerge tambémda superfície lateral da facesensora, sensível à presença demetal ao seu redor.

20 ~ 250V ca

NC

WF

Gr/Yl (5)

Blue (2)

Brown (1)

Blak (4)

White (2)

Blue (3)

Brown (1)

90 ~ 250V ca

-

+W

NO+NC

4

WABrown (3)

Blue (4)

Gr/Yl (5)

20 ~ 250V ca

NO

W3A

Gr/Yl (5)

Brown (1)

Blue (3)

Klak (4) 20 ~ 250V ca

NO

Blue 2

Brown 1

10 - 60Vdc

-

+N5

NC

PN

NO+NC

P - A2

10 - 30Vdc

+

-

Brown (1)

Blak (4)

Blue (3)

Wite (2)

Blue 4

Brown 1

10 - 60Vdc

-

+N4

NO

10 - 30Vdc

NPN - EBrown (1)

Blak (4)

Blue (3) -

+

NO

10 - 30Vdc

NPN

NO+NC

- A

-

+Brown (1)

Blak (4)

Blue (3)

Wite (2)

PNP - E2

10 - 30Vdc

-

+

NO

Brown (1)

Blak (4)

Blue (3)

Blue

Brown

8VdcI

(-)

(+)NAMUR

Exi

AMPLIFIERSENSOR

Note: noindicating LED

3

4

20 ~ 250Vca

UZA (With...)

or 20 - 250Vdc

NO

UA (Without short-circuit protection)

1

2

20 ~ 250Vac

NC

or 20 - 250Vdc

UZA (With...)UA (Without short-circuit protection)

h

0,81xSn

TAR

GE

T

3000000121 Rev. 1 - Maio/2002Para informações completas sobres os produtos veja o item manual de instruções em nosso website: www.sense.com.br