Nell’ambito dell’automazione industriale vengono utilizzate le tipologie più disparate di sensori per grandezze fisiche di vario genere.
I sensori ad uscita digitale, cioè i sensori la cui uscita logica può assumere soltanto due stati (tipicamente “oggetto presente” e “non presente”) si dividono, classificandoli in base alla tipologia elettrica delle loro uscite, in due grandi categorie: PNP ed NPN.
Le differenze fra le due tipologie riguardano la modalità di collegamento del carico da comandare.
SENSORI NPN
L’uscita del sensore è normalmente flottante (open collector), quindi la si può considerare virtualmente isolata e priva di tensione. Quando attiva, l’uscita del sensore viene portata a massa dall’elettronica interna al sensore stesso. Un capo del carico è permanentemente connesso al positivo di alimentazione, mentre l’altro capo, tramite il sensore, viene connesso a massa quando l’uscita del sensore è attivata.
SENSORI PNP:
L’uscita del sensore è normalmente flottante (open collector), quindi la si può considerare virtualmente isolata e priva di tensione. Quando attiva, l’uscita del sensore viene portata al positivo di alimentazione dall’elettronica interna al sensore stesso. Un capo del carico è permanentemente connesso a massa, mentre l’altro capo, tramite il sensore, viene connesso al positivo di alimentazione quando l’uscita del sensore è attivata.
Il carico solitamente è l’ingresso fotoaccoppiato di un PLC, tuttavia è possibile connettere al sensore anche LED, indicatori luminosi ed altre tipologie di carichi, avendo cura di verificare che la corrente assorbita dal carico non sia superiore alla corrente massima erogabile dal sensore.
I colori per la codifica dei cablaggi dei sensori normalmente seguono la seguente convenzione:
- filo BLU -> massa
- filo MARRONE -> positivo di alimentazione
- filo NERO -> uscita del sensore
STATO A RIPOSO DELLE USCITE
Altro parametro fondamentale per la scelta di un sensore è lo stato della sua uscita in situazione di normalità, cioè con sensore non attivato. In altre parole, quando non vi sono oggetti da rilevare davanti al sensore.
- uscita N.O. (normally open): l’uscita del sensore non è attivata quando il sensore non è eccitato, si attiva quando un oggetto entra nel campo di rilevamento del sensore
- uscita N.C. (normally closed): l’uscita del sensore è attivata quando il sensore non è eccitato, si disattiva quando un oggetto entra nel campo di rilevamento del sensore
Combinando la tipologia di uscite con il loro stato a riposo si possono avere in totale quattro possibili configurazioni:
- NPN – N.O. : uscita NPN, normalmente aperto
- NPN – N.C. : uscita NPN, normalmente chiuso
- PNP – N.O. : uscita PNP, normalmente aperto
- PNP – N.C. : uscita PNP, normalmente chiuso