Eindschakelaar: wat is het, markering + verbindingsregels

Bijna alle geautomatiseerde systemen bevatten een apparaat zoals een eindschakelaar, die verantwoordelijk is voor het uitschakelen ervan wanneer het bewegende deel een bepaald punt bereikt. In lichtregelsystemen worden eindschakelaars als sensoren gebruikt. Wanneer zich geprogrammeerde omstandigheden voordoen, genereren deze een signaal.

Wij vertellen u alles over het functionele doel en de soorten eindschakelaars. Het artikel dat we hebben gepresenteerd beschrijft in de praktijk geteste bedradingsschema's en geeft aansluitregels weer. Er worden kenmerken van de markering gegeven en er wordt advies gegeven over de selectie.

Wat zijn eindschakelaars?

Eindschakelaars zijn elektrische apparaten die zijn ontworpen om een ​​werkcircuit te openen en te sluiten. Ze zijn gemonteerd op bewegende mechanismen om hun beweging binnen bepaalde grenzen te beperken. De functies die deze apparaten uitvoeren zijn identiek aan een standaardschakelaar.

De vulling van de eindschakelaars is ingesloten in een duurzame behuizing, meestal van metaal. Alle elementen zijn geoptimaliseerd voor eenvoudige bevestiging en gemakkelijke oriëntatie in de ruimte.

Met heldere LED's in verschillende kleuren kunt u de voeding en de sensorrespons regelen. Twee paar contacten, meestal te vinden in de eindschakelaar, maken het mogelijk om de status van de verbinding te controleren.

Als het signaal niet wordt gevolgd door een signaalterugkeer wanneer het paar wordt gesloten, duidt dit op een fout in de kabel die naar de schakelaar leidt. Nadat de sensor is geactiveerd, is het mogelijk om een ​​open paar contacten te gebruiken om het signaal door te geven.

Gevoelige sensoren vormen de basis lekbeschermingssystemen. Wanneer het water wordt gedetecteerd dat ze moeten detecteren, signaleren de apparaten niet alleen een dreigende noodsituatie in geluid en kleur, maar blokkeren ze ook de werking van de systemen waardoor water wordt getransporteerd.

Classificatie op basis van actieprincipe

Er zijn drie hoofdgroepen eindschakelaars: mechanisch, contactloos, magnetisch. De belangrijkste functie van al deze apparaten is het automatisch loskoppelen van het werkingsmechanisme zodra het bewegende deel de ingestelde positie bereikt. Deze schakelaars dienen niet alleen om een ​​stroomkring te openen, maar ook om deze te verbinden.

De werking van het circuit in de eindsensoren wordt op twee manieren gecoördineerd: door directe actie op de bewegende contacten en door positionele controle ervan. In het eerste geval worden ze contact genoemd, in het tweede geval geen contact. Een voorbeeld van contacteindschakelaars zijn sensoren die verantwoordelijk zijn voor het sluiten van autodeuren.

De foto toont het ontwerp van een spooreindschakelaar. De belangrijkste componenten zijn: deksel (1), basis (2), contacten (3), rol (4), hendel (5), afdichtstrip (6), draadinvoer (7)

Dergelijke sensoren kunnen niet alleen mechanismen in- en uitschakelen, maar ook de positie bepalen van het bewaakte object. Deze omvatten vlotterschakelaars, evenals sensoren die het brandstofpeil bepalen.Het signaal voor hun werking is een verandering in weerstand die overeenkomt met een bepaald vloeistofniveau.

Het nadeel van contactsensoren in de aanwezigheid van mechanisch bewegende delen is een relatief korte levensduur als gevolg van ineffectieve bescherming tegen vocht en stof. Het voordeel is een eenvoudig ontwerp, installatie en bediening. Contactloze schakelaars zijn veel betrouwbaarder beschermd tegen invloeden van buitenaf. Hun hulpbron is ook langer.

Eindschakelaars van het mechanische type

De bediening van dit soort eindschakelaars kan rol- of hefboom zijn. Ze worden geactiveerd zodra het bedieningsmechanisme in de vorm van een wiel, knop of hendel een mechanische impact ondervindt.

In dit geval verandert de positie van de contacten: ze kunnen sluiten of openen. Het proces gaat gepaard met een signaal - controle of waarschuwing.

Meestal hebben eindschakelaars twee contacten: open en gesloten. Er zijn apparaten met één eind, maar deze zijn zeldzaam. In ieder geval zijn er in elk geval contacten en op het paneel wordt een werkdiagram met hun nummers weergegeven.

Het ontwerp van rol-VC's zorgt voor uitschakelen door de actuator op een knop in de vorm van een staafje te drukken. Omdat het is verbonden met dynamische contacten, wordt op het moment van contact het voedingscircuit geopend.

Het verschil tussen hefboomschakelaars is dat hun beweegbare contacten door middel van een stang of stang met een kleine hendel zijn verbonden. De actie vindt plaats wanneer de actuator op deze hendel drukt.

De foto toont een mechanische eindschakelaar KW4-3Z-3 met een drukbalk. Het verschilt van de standaard in de slag van het werkelement.Het wordt gebruikt in CNC-machines en 3D-printers

Naast standaard eindapparaten zijn er microschakelaars. Ze werken volgens hetzelfde principe, maar hun afstelling tijdens de installatie vereist vanwege de kleine slag een grotere nauwkeurigheid. Om de werkslag te vergroten, nemen ze hun toevlucht tot een techniek waarbij een tussenelement in het circuit wordt opgenomen: een hendel met een rol.

Dit type schakelaars wordt zowel in de productie als thuis gebruikt. Bij het liftontwerp wordt een groot aantal besturingseenheden gebruikt.

Daaronder bevindt zich een schakelaar in de vorm van een sensor die de minimale en maximale hoogte van de lift beperkt, een touwbreuk signaleert, een signaal geeft om de deur te openen en vele andere acties uitvoert. Op de deuren van veel appartementen zitten microschakelaars die het licht in de kamer aandoen wanneer deze wordt geopend.

In auto's worden dergelijke mechanische eindsensoren opgenomen in alarm- en verlichtingscircuits. Hun kenmerk is de aanwezigheid van één ingang waaraan een positief potentieel is verbonden. De behuizing is de negatieve pool, gedrukt tegen een metalen element op de carrosserie dat vrij is van verf.

Dit element is via een kabel verbonden met de voertuigmassa. De belangrijkste voorwaarde is dat de schakelaar niet in contact mag komen met een nat oppervlak. Sluit de eindsensoren aan bij het installeren van een auto-alarm met behulp van een schema. Hun uitgangen kunnen zowel op de deuren als in het interieur van verlichtingsarmaturen worden geïnstalleerd.

Om hem in te schakelen wanneer de deur wordt geopend en uit te schakelen wanneer hij sluit, wordt een kortsluiting naar de plus uitgevoerd. Als er verlichting is van het binnenplafond en de deuren, wordt een blok eindschakelaars gebruikt, dat verschillende functies vervult. Als gevolg van het activeren van de blokkering worden belangrijke sensoren geblokkeerd bij pogingen om de sloten te openen.

Kenmerken van contactloze eindschakelaars

Een van de varianten van eindschakelaars is hun contactloze modificatie (BVK). De communicatie van de apparaten is zo geconfigureerd dat deze wordt geactiveerd wanneer een specifiek object de gevoeligheidszone binnengaat.

Deze eindschakelaars zijn aangepast aan een specifiek materiaal en een bepaalde maat. Zodra een object met dergelijke parameters de gevoelige zone binnengaat, wordt de amplitude van de generatoroscillaties getransformeerd

Er zijn geen bewegende delen in het apparaat zelf en er is geen mechanisch contact tussen het beïnvloedingsobject en het daarvoor geconfigureerde schakelelement.

De BVK bestaat uit de volgende onderdelen:

• gevoelig element;
• aan/uit-toets;
• component dat het signaal analyseert.

De afstand waarop het apparaat begint te werken, wordt ingesteld op basis van de aanpassing van de sensor en de vereisten van het proces. De uitsluiting van zowel bewegende als wrijvende elementen verhoogt de betrouwbaarheid van deze apparaten aanzienlijk.

Contactloze sensoren, of naderingssensoren zoals ze ook wel genoemd worden, beschikken over uitgebreide functionaliteit. Er zijn twee categorieën: schakelaars en positiesensoren.

De eerste taak van de BVK is het detecteren van de positie van een object. Bovendien voert de sensor het tellen, positioneren, scheiden en sorteren van objecten uit. Het kan de snelheid en beweging regelen, de rotatiehoek berekenen, scheefstand corrigeren en vele andere acties uitvoeren.

Thuis naderingsschakelaars tot nu toe worden ze vooral gebruikt in lichtregelorganisaties. Echter op het gebied van systeemontwerp "Slimme woning" het heeft een veel grotere reikwijdte en veel meer perspectieven.

Gevoelige apparaten worden gebruikt in de industrie, in de transportsector, als onderdeel van automatisering en bij de olieraffinage. Gebaseerd op het principe van het detecteren van naderende objecten, maken BKV's onderscheid tussen inductief, capacitief, optisch en ultrasoon.

Inductieve naderingssensoren

Ze zijn afgestemd op materialen die zowel metaalachtig als amorf zijn. Onder degenen die op metaal reageren, zijn er magnetische en ferromagnetische opties. In de sensor bevindt zich een kern - metaal of gemagnetiseerd.

De schakelaar kan stroom ontvangen met een breed scala aan spanningswaarden - van 10V bij gelijkstroom, wisselstroom - vanaf 264 V. Het uitgangssignaal wordt gecreëerd bij 0,2 A bij gelijkstroom en 0,5 A bij wisselstroom

Als we het ontwerp van een dergelijke sensor gedetailleerder beschrijven, bestaat deze uit een converter met een koperen spoel in een ferrietbeker. Zijn functies omvatten onder meer het omleiden van de vector van elektromagnetische lijnen naar het voorste deel van de schakelaar.

De oscillator in het circuit kan een vaste negatieve weerstand hebben of een ander type. De magnetische veldlijnen zijn loodrecht gericht op de richting van de stroom die door de windingen van de gemagnetiseerde kern vloeit.

Het wisselende krachtveld wordt veroorzaakt door de wisselspanning op de kerningangen. Het volgende belangrijke onderdeel is de signaalconditioner, die hysteresis en het werkingsbereik van het stuursignaal creëert. Het bevat een triggergestuurde detector.

Het diagram toont een inductieve bewegingsschakelaar in actie. Het belangrijkste element is een inductor, aangedreven door een generator

De sleutel tot de werking van een inductieve eindschakelaar zijn de veranderingen die optreden wanneer een object nadert of weggaat. Zodra de spanningsdrempel de toegestane waarde overschrijdt, wordt de sensor geactiveerd door een trigger aan te sluiten die de sleutel opent.

Capacitieve naderingseindschakelaars

Nadat het object verschijnt, wordt het trilcircuit van het capacitieve apparaat gestart en worden tijdparameters ingesteld. Naarmate het object de sensor nadert, neemt de capaciteit van deze laatste toe en neemt de door de multivibrator gegenereerde frequentie af.

Zodra de frequentiedrempel wordt overschreden, wordt het apparaat uitgeschakeld. Veel modellen werken volgens dit principe. bewegingssensoren, het in- en uitschakelen van de lampen wanneer een object wordt gedetecteerd in de gevoeligheidszone.

Het blokschema van een capacitieve sensor is vergelijkbaar met een inductief apparaat: beide modellen bevatten een generator en een detector.

Het werkingsprincipe van een eindschakelaar van het capacitieve type is gebaseerd op het veranderen van de capaciteit van het ontvangende element - de condensator. Bij dergelijke sensoren begint de schakelwerking wanneer diëlektrische en metalen voorwerpen hun veld binnenkomen

Naast de generator die het elektrische veld genereert, omvat hun ontwerp basisonderdelen als een demodulator. Het fungeert als een omzetter van de amplitude van hoogfrequente oscillaties met een gelijktijdige verandering in spanning. Het volgende belangrijke onderdeel is de trigger, die verantwoordelijk is voor een bepaald signaalniveau, schakelen en hysteresisafhankelijkheid.

Om het ingangssignaal naar een ingestelde waarde te verhogen, is in de capacitieve schakelschakeling een versterker opgenomen. De LED-indicator bewaakt de instellingen en werking van het apparaat.

Een element zoals een compound beschermt de schakelaar tegen vocht en vaste deeltjes. Een plastic of koperen behuizing beschermt alles erin tegen mechanische schade. De kit bevat ook bevestigingsmateriaal.

Het schakelelement in dit apparaat bevindt zich op een condensator en is een plaat die samenwerkt met een vibrator. De rol van het drempelelement wordt vervuld door een comparator die is aangesloten op de vibrator. Deze laatste is op zijn beurt verbonden met een frequentie- en spanningsomvormer.

Capacitieve eindschakelaars reageren op vaste materialen, poedervormig, vloeibaar, zowel elektrisch geleidend als niet-geleidend

Het verschil tussen capacitieve modellen en inductieve modellen is dat de eerste reageren op luchtvochtigheid en veranderingen in dichtheid. Deze laatste zijn ongevoelig voor dergelijke invloeden.

Ultrasoon schakelaarontwerp

Het ontwerp van ultrasone eindschakelaars zorgt voor de aanwezigheid van kwartsgeluidszenders die gepulseerde golven vormen met een lengte van 100 - 500 kHz, en een ontvanger waarvan de instellingen overeenkomen met een bepaalde frequentie.

Wanneer de amplitude van geluidsgolven verandert als gevolg van manoeuvres van een bewegend object, registreert de BVK-microschakelaar de nieuwe waarden en stuurt op basis hiervan de uitgangssignalen aan.

Het werkingsprincipe van ultrasone sensoren is gebaseerd op de tijdsverandering waarin een geluidsgolf zich van de sensor naar het bestuurde object verplaatst. De detectieafstand van dergelijke apparaten is vrij groot: tot 10 m. Hun grote voordeel is dat ze een object van elke vorm en kleur kunnen detecteren dat geluid reflecteert.

De werking van deze ultrasone sensor is gebaseerd op een eenvoudig principe: zodra er op één van zijn poten een signaal wordt ontvangen, ontvangt de andere een puls met een lengte gelijk aan de afstand tot het object

Dergelijke sensoren worden gebruikt om objecten te detecteren met een plat oppervlak dat een loodrechte positie inneemt ten opzichte van de detectiemiddellijn.

Onnauwkeurigheden in hun werk kunnen leiden tot:

1. Plotselinge, krachtige luchtstromen die de golf versterken of verzwakken.
2. Plotselinge temperatuurverandering. Wanneer een object een grote hoeveelheid warmte uitstraalt, verandert de snelheid van de voortgeplante golven.
3. Afwijking van de verticaal van de hoek tussen het horizontale vlak van het object en de as van de sensor. Als deze fout groter is dan 10⁰, werkt de sensor niet.
4. Hoekige contouren van het object. In dit geval is de identificatie ervan erg moeilijk.

Trillingen planten zich voort in vaste, gasvormige en vloeibare media en de snelheid is afhankelijk van de relevante parameters. Ultrasone sensoren hebben geen bewegende delen, waardoor er geen relatie bestaat tussen het aantal cycli en de levensduur van het apparaat. Ze worden gekenmerkt door een verhoogde weerstand tegen allerlei invloeden van buitenaf.

Optische contactloze apparaten

BKV's van dit type besturen objecten die straling zowel blokkeren als reflecteren. Wanneer een object de ruimte tussen de schakelaar en de lichtbron binnendringt, onderbreekt de sensor de lichtopbrengst. Het element dat verantwoordelijk is voor deze actie kan een relais of halfgeleider zijn. De reactieradius reikt tot 150 meter.

Dit is een foto van een eindsensor van het optische type. Het bepaalt de posities van de uiterste bewegingspunten van bewegende delen in 3D-printers en CNC-machines

Nabijheidssensoren werken in een breed temperatuurbereik - van -60 tot +150⁰С. Ze zijn bestand tegen drukken van ongeveer 500 atm en kunnen worden gebruikt in agressieve omgevingen en zelfs in omstandigheden met verhoogd explosiegevaar.

Magnetische eindvariëteiten

Dit type schakelaars, ook wel vlotterschakelaars of reedschakelaars genoemd, vervangt geleidelijk de mechanische modellen. Hun contacten veranderen van positie als ze zich op enige afstand van de magneet bevinden. In dit geval wordt een signaal naar het stuurcircuit gestuurd.

De reedschakelaar bevat een of twee contacten gemaakt van een speciaal materiaal: een ferromagneet. De magnetische eindschakelaar is klein van formaat. Het wordt in een behuizing van plastic of glas geplaatst en bij breuk in een elektrisch circuit gemonteerd.

De contacten in zo'n schakelaar kunnen open, gesloten of schakelbaar zijn. Bij apparaten van het eerste type sluit het contact wanneer het wordt geactiveerd. Normaal gesloten contacten openen in soortgelijke omstandigheden, en geschakelde contacten gedragen zich afhankelijk van de situatie.

De modelkeuze is afhankelijk van specifieke omstandigheden. Bij het ontwerp van schuifpoorten worden reedschakelaars gebruikt. Met hun hulp wordt de constructie gestopt wanneer deze de uiterste positie bereikt bij het openen of sluiten.

Sommige vlottermodellen worden gebruikt als onderdeel van een veiligheidsalarm bij de ingang van een huis. Wanneer de deur gesloten is, is het circuit gesloten vanwege de invloed van het magnetische veld op de eindschakelaar. Het openen van de deur veroorzaakt de beweging van de magneet en het openen van het contact, waardoor het alarm wordt ingeschakeld.

Houd bij het installeren van magneten rekening met hun polariteit. Als ze verkeerd worden geïnstalleerd, zullen ze niet de beoogde functies uitvoeren.

Het feit dat er bij dit ontwerp geen mechanisch contact is, is het voordeel, wat de levensduur verlengt. Ze onderscheiden zich door de eenvoudigste structuur, gebaseerd op de interactie van magnetisch bestuurde contacten met een conventionele magneet.

Verbindingsregels en details

Hoewel eindschakelaars zelf vrij eenvoudig zijn ontworpen, worden ze gebruikt in apparatuur met complexe elektrische circuits. Daarom moet hun verbinding worden uitgevoerd door specialisten en strikt volgens de schematische diagrammen, gebaseerd op de technische kenmerken.

Laten we eens kijken naar een voorbeeld van het aansluiten van een eenvoudige mechanische schakelaar in een 3D-printer. Dit is nodig om de uiterste coördinaten voor het vervoer in te stellen. De plug-in eindschakelaar heeft 3 contacten - COM, NO, NC. Als de sensor open is, staan ​​het eerste en het laatste contact op +5V. Het tweede contact (NO) is geaard.

In het diagram zijn de contacten COM (1) en NO (2) gesloten en zijn COM en NC (3) open. Wanneer de printerwagen zijn uiterste positie bereikt, zijn de COM- en NC-contacten verbonden en springt deze 2 mm terug

De sensor is aangesloten met behulp van twee draden: rood en zwart. Wanneer het apparaat wordt geactiveerd, hoort u een typische klik. De richtingaanwijzerschakelaar is op dezelfde manier aangesloten, maar heeft ook een derde draad - groen.

De activering ervan wordt aangegeven door een brandende LED en een klik. De connectoren op het bord hebben aanduidingen: voor de rode draad V (+5 V), voor zwart - G (aarde), voor groen - S (signaal).

Dezelfde letters geven de connectoren op de optische schakelaar aan. Het regelt de werking van de wagen nauwkeuriger, maar kan defect raken in stoffige omstandigheden en zonlicht.De activering van het optische paar gaat gepaard met de opname van een lichtgevende diode en gebeurt volledig geruisloos.

Eindschakelaars worden veel gebruikt door meubelmakers en worden in kasten geïnstalleerd. De aansluiting wordt uitgevoerd volgens de instructies die bij elk model zijn meegeleverd. Het diagram toont de locatie van de bevestiging van de plastic structuur met de sleutel. Voor de middelste deur moet deze zo worden geïnstalleerd dat deze de juiste beweging van de andere sectiedeur langs de geleiders niet hindert.

De diagrammen tonen de procedure voor het aansluiten van eindschakelaars voor schuifdeuren in schuifkasten (optie b) en voor draaideuren (optie a)

Als er voor een draaideur een eindschakelaar is geïnstalleerd, wordt deze met zelftappende schroeven in de kast bevestigd. Wanneer de deur gesloten is, drukt de knop, opent het circuit en de verlichting werkt niet. Bij het openen laat de deur de knop los en gaat de verlichting aan.

Markeringen van eindschakelaars

Elk van deze schakelapparaten is dienovereenkomstig gemarkeerd. Door het te ontcijferen, kunt u alle informatie over een specifiek model eindschakelaar verkrijgen. Als er een vermelding VU222M op zit, betekent dit dat dit een eindschakelaar is van de serie VU222. Het bewegende element is een gemoderniseerde hefboom.

Dit blokschema toont het symbool van een eindschakelaar bedoeld voor gebruik in stuurcircuits die werken op wissel- en gelijkstroom met een maximale spanning van 660V

Laten we bijvoorbeeld de markering van de VP 15M4221-54U2-schakelaar in detail ontcijferen. Hij is uitgerust met één beweegbaar actief element uit de serie 15. Hij heeft één maakcontact en één verbreekcontact, voorzien van een duwer met rol.

Het beschermingsniveau is IP54 aan de aandrijfzijde, “U” geeft de klimaatversie aan en nummer 2 geeft de plaatsingscategorie aan. Het product voldoet aan TU U 31.2-25019584-005-2004.

Toonaangevende fabrikanten in het segment

Veel bedrijven produceren dergelijke sensoren. Onder hen zijn er erkende leiders. Onder hen bevindt zich het Duitse bedrijf Sick, als de belangrijkste fabrikant van dergelijke hoogwaardige producten. Autonics levert de markt contactloze eindschakelaars van inductieve en capacitieve typen.

Contactloze sensoren van hoge kwaliteit worden geproduceerd door het Russische bedrijf TEKO. Ze worden gekenmerkt door een ultrahoge dichtheid (IP 68). Deze eindschakelaars werken in de meest gevaarlijke omgevingen, inclusief explosieve omgevingen, en er zijn verschillende installatiemethoden beschikbaar.

Eindschakelaars van de Oekraïense fabrikant Promfactor zijn populair. Hier worden schakelaars en eindschakelaars VP, PP, VU geproduceerd. De garantie, onder voorbehoud van naleving van alle bedieningsregels, bedraagt ​​3 jaar.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Video #1. Populair over eindschakelaar:

Video #2. HF installeren op een zelfgemaakte CNC-machine:

Het doel van eindschakelaars kan heel verschillend zijn. Ze worden zowel in complexe industriële systemen als in het dagelijks leven gebruikt om ons comfort te vergroten. Het belangrijkste is dat ze pas op het elektrische circuit mogen worden aangesloten nadat de spanning volledig is verwijderd.

Schrijf opmerkingen in het onderstaande blok. Misschien deelt u informatie die nuttig is voor sitebezoekers. Laat berichten achter met aanbevelingen, publiceer foto's over het onderwerp, stel vragen.