Cableado de 3 sensores de proximidad en serie

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Tengo un controlador de motor paso a paso que controla 4 pasos bastante potentes y tiene pines de entrada para 3 sensores de proximidad. El controlador requiere 48v, así que tengo la fuente de alimentación para eso. Los 3 sensores de proximidad NPN que tengo funcionan a 10-30 V y consumen 150 mA. Inicialmente conecté las patillas de salida de los sensores al controlador y encendí los sensores desde una fuente de alimentación de 12v que tenía alrededor. Entonces conecté tierra de ambas fuentes de alimentación. Me dijeron que esto era incorrecto porque si fallaba una fuente de alimentación, podría destruir otras partes del circuito.

Mi problema entonces era cómo hacer que todo funcionara correctamente. Pensé en un relé para cada sensor, pero mi preferencia era alimentar todos los sensores desde el suministro de 48v. Pensé en bajar el voltaje de 48v a 30v pero requiere un conocimiento que no tengo. Podría usar resistencias para hacerlo, pero tengo la sensación de que no es una buena idea. Solo consumiría un máximo de 450mA-500mA, pero al bajar de 48v a 30v se generaría una gran cantidad de calor, ¿no?

Mi otra idea fue cablearlos en serie, pero eso no está funcionando según lo planeado. El voltaje en el sensor 1 es 22v, en el sensor 2 es 15v y el sensor 3 es 11v. El sensor 1 está funcionando correctamente, cuando el metal lo pasa, el sensor se dispara. Los sensores 2 y 3 siempre están activados, lo que es confuso porque claramente están obteniendo energía, pero por alguna razón piensan que se han disparado cuando no lo han hecho. Cuando leo el voltaje entre el + de cada sensor y su pin de salida obtengo resultados extraños. El sensor 1 está leyendo 0v, lo cual es correcto. Los sensores 2 y 3 leen 8.33v y 25v respectivamente.

Dado que los sensores 2 y 3 están activados, habría pensado que esas lecturas serían la tensión aplicada a través de ellos (15v y 11v) con valores ligeramente más bajos debido a la resistencia. Pero, dado que se activan sin nada cerca del sensor, es extraño que tengan un voltaje a través de ellos.

¿Hay alguna forma de hacer que los 3 sensores funcionen en serie o debo abordarlo de otra manera? Me pregunto si hay algo que pueda hacer para dividir el voltaje en 3, por lo que se suministran 16v en cada sensor sin ningún tipo de electrónica elegante.

Sensor doco (PL-05N)

    
pregunta Furio

2 respuestas

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Es posible que puedas hacer que esto funcione, pero hay algunos problemas persistentes. Primero, si las conexiones a tierra de los sensores no están conectadas a la misma tierra que el controlador, entonces los sensores no podrán llevar sus salidas a la tierra del controlador. Como resultado, el controlador nunca verá un nivel lógico bajo desde el sensor. Una forma de corregir esto es agregar un optoaislador a la salida de cada sensor. La salida del sensor activaría entonces un LED en el optoaislador y el fototransistor en el optoaislador podría activar la entrada del controlador. Esto es bastante fácil y barato.

El problema más difícil es proporcionar un voltaje de suministro estable a los tres sensores. Cuando los elementos del circuito están conectados en serie, sabemos que la corriente que pasa a través de ellos debe ser la misma, pero el voltaje que los atraviesa puede ser diferente. Necesita una forma de asegurarse de que el voltaje en cada sensor permanezca relativamente constante, aunque la corriente que consumen varía con el tiempo. Estoy pensando que podría ser suficiente poner un diodo Zener de 16V, 1W y un condensador de tamaño considerable en paralelo con las conexiones de alimentación de cada sensor.

Si no se siente cómodo haciendo esto, sugeriría simplemente crear una fuente de alimentación de 12V o 15V con un regulador lineal (por ejemplo, un 7812) de la fuente de 48V. Solo necesita unos 30 mA para operar los tres sensores, y no puedo pensar en ningún problema que pudiera ocurrir al hacer esto.

    
respondido por el Joe Hass
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Sí, no puedes hacer esto. El sensor de proximidad que tiene está utilizando una topología de transistor NPN. El transistor en el interior se ve así:

EstoNOesundispositivolineal.NopuedeconectarloscomoloharíaconlosLEDenserie.Cuandoestedispositivoalcanzasusaturación,seobtieneunagananciadefinidaqueesintrínsecaaldispositivoespecífico.Básicamenteestoesunpequeñoamplificador.Porlotanto,silosconectaen"serie", va a amplificar la salida anterior en el sensor de proximidad actual, etc. para cualquier cantidad que tenga.

Tienes que conectarlos por separado.

    
respondido por el Funkyguy

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