¿Cómo conectar un sensor industrial de 24V a un pin Raspberry Pi de 3.3V de entrada?

  

Estoy tratando de evitar divisores de voltaje y construyendo PCB's.

Entonces, me gustaría ir para un relé y una fuente de alimentación de 3.3V, como se muestra en el esquema a continuación.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Al hacerlo, está obteniendo efectivamente 3.3V a su pin de entrada solo cuando la salida del sensor es alta.

Ahora que mencionó que este es un entorno industrial , usaría un relé industrial, como por ejemplo, this one.

Nota: El esquema está destinado solo a proporcionar una visión general de lo que se necesita hacer. Si está buscando limitar el consumo de energía, un MOSFET o un opto-aislador sería mejor, como lo sugiere el fenómeno del trinquete. Estas soluciones también permiten un cambio más rápido.

Sin embargo , aunque otras soluciones brindan capacidades de conmutación más rápidas que los circuitos propuestos, he visto que relés de Omron se utilizan para detectar partes móviles en algunos de los Las líneas de montaje más rápidas de Europa producen más de 2000 piezas por minuto.

Como sugiere la otra respuesta de Michael, es posible que deba:

  

proporcione el acondicionamiento de señal necesario externo a su placa MCU.

En la hoja de datos en línea de su sensor, las salidas se describen a continuación:

UnasalidaPNPdeunsensorsignificaquelasalidatendráunelementodeinterruptoractivoquetirarádelaseñaldesalidahacialatensióndealimentacióncuandoestéenelestadológico"alto". Cuando está en el otro estado, la salida del interruptor activo se apagará y la salida se convertirá en un circuito abierto o se bajará pasivamente a través de alguna resistencia interna. (En mi experiencia, es típico que la salida no tenga ninguna resistencia interna desplegable y depende de la aplicación del usuario suministrar cualquiera de los circuitos necesarios).

Necesitará algunos circuitos de interfaz para poder conectarlo a las entradas de su MCU. Hay varias opciones para hacerlo:

1. Dos divisores de tensión de resistencia de salida a GND para dividir la salida alta activa del sensor de 22 V - > 24V hasta ~ 3V.
2. Use un transistor NPN con una resistencia desde su base hasta la salida del sensor. El emisor está conectado a GND y el colector a la entrada de MCU y la resistencia de extracción a la tensión de alimentación de la MCU.
3. Una resistencia desde la salida del sensor hasta la entrada del ánodo de un optoacoplador. Cátodo de optoacoplador a GND.

Tenga en cuenta que la placa MCU que está utilizando no está diseñada directamente para su uso en una aplicación de tipo industrial y, como tal, no viene con entradas condicionadas para las salidas típicas de dispositivos industriales. Si estuviera usando un dispositivo comercial como un PLC pequeño (controlador lógico programable), tendría entradas que podrían interactuar directamente con la salida del sensor con solo cables. En su caso, deberá proporcionar el acondicionamiento de señal necesario externo a su placa MCU. Además de las opciones de interfaz de señal que describí anteriormente, su circuito también tendrá que lidiar con la protección de las entradas de la MCU contra ESD y la posible diferencia de voltaje en modo común en los niveles de GND entre la ubicación de la MCU y la ubicación del sensor si están cableadas a una gran distancia.