Sensor de interruptor de dos cables

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He estado investigando cómo diseñar un circuito para un sensor de conmutación de dos cables.

Puede ser operado como un interruptor PNP o NPN. Necesito diseñar un circuito para detectar si el sensor está encendido o no.

Especificaciones del sensor

Elsensortieneunacorrientede1mAcuandoestáapagadoyunmínimode5mAcuandoestáencendido.Estoyusando24V.

Creoquepuedodiseñarelsensordeestamanera:

Voyaponerunacargade4Kohm:

  • estadoapagado:V=IR=1mA*4K=4voltiosatravésdelaresistencia
  • enestado:V=IR=5mA*4K=20voltiosenelresisor

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

¿Es eso correcto? Pero entonces, ¿cuál es el significado de: caída de voltaje interno 5V o menos? En el estado de apagado, la resistencia tendrá una caída de voltaje de 4 V, lo que significa que el sensor tendrá 20 V > caída interna de voltaje. ¿Esto lo freirá?

    
pregunta Hasan alattar

1 respuesta

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simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Figura 1. Esquema redibujado. El símbolo del "chasis" se usa para diferenciar entre terrenos aislados.

  
  • Estado de apagado: V = IR = 1mA * 4K = 4 voltios a través de la resistencia.
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  • En estado: V = IR = 5mA * 4K = 20 voltios a través de la resistencia.
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¿Es eso correcto?

     

Pero entonces, ¿cuál es [la] caída de tensión interna de 5 V o menos?

El sensor necesita algo de potencia para funcionar. Robo un mínimo de 1 mA del circuito y su regulador de voltaje interno caerá un mínimo de 5 V a través de él.

  

En [el] estado apagado, la resistencia tendría una caída de voltaje de 4 V, lo que significa que el sensor tendrá 20 V [de] voltaje de caída interno. Esto lo freirá?

No. Está diseñado para funcionar correctamente en este modo.

Puede simplificar su circuito accionando el optoaislador directamente desde el sensor. Esto se hace en la mayoría de los PLC y tiene la ventaja de que no tiene ningún circuito activo en el "exterior" que no sea el sensor. Si aplica accidentalmente un voltaje incorrecto, solo se daña el optoaislador.

La siguiente simplificación es ver si puedes deshacerte del disparador de Schmitt. He mostrado esto en el lado lógico y todavía puedes usarlo si quieres. Sin embargo, es una complejidad innecesaria, ya que la mayoría de los GPIOs de los micros tienen activadores Schmitt incorporados.

Ahora su problema se convierte en encontrar el valor correcto para R3. El voltaje en GPIO será una función de I L1 , el CTR (relación de transferencia de corriente) del optoaislador y el valor de R3.

Más información:

De los comentarios:

  

¿Ese transistor NPN funciona como un interruptor de lado alto? - Dejvid_no1

Con solo dos cables, el interruptor no sabe nada sobre el suministro y la carga, ya que no tiene nada de qué hacer referencia. No puede distinguir la diferencia entre estar conectado con un positivo común de 24 V o un negativo común de GND.

  

Lo que me hizo confundir es que "5 V o menos caen" mientras que puede subir a "20 V" cuando está apagado. Gracias por el consejo. Im (sic) que tiene 3v3 rail desde el Riel de 24 V al cambiar el regulador no aislado, por lo que no (sic) necesito aislar la tierra, ¿no?

Si no necesita aislamiento, entonces no necesita un aislador óptico.

simular este circuito

Figura 2. Dado que no es necesario el aislamiento óptico, se puede omitir.

He elegido la proporción del divisor para facilitar las matemáticas. A 20 V del interruptor, las resistencias de 17k y 3k dan un divisor de 20: 3 que le da 3 V en la entrada GPIO. Esto da un poco de seguridad si la salida es un poco más alta que 20 V.

    
respondido por el Transistor

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