Limit anahtarı: nedir, işaretleme + bağlantı kuralları

Hemen hemen tüm otomatik sistemler, hareketli parça belirli bir noktaya ulaştığında bunları kapatmakla görevli, limit anahtarı gibi bir cihaz içerir. Aydınlatma kontrol sistemlerinde sensör olarak limit switchler kullanılmaktadır. Programlanmış koşullar oluştuğunda bir sinyal üretirler.

Limit anahtarlama cihazlarının işlevsel amacı ve türleri hakkında size her şeyi anlatacağız. Sunduğumuz makale, pratik olarak test edilmiş bağlantı şemalarını açıklıyor ve bağlantı kurallarını listeliyor. İşaretlemenin özellikleri verilmekte ve seçim konusunda tavsiyelerde bulunulmaktadır.

Limit anahtarları nedir?

Limit anahtarları, çalışan bir devreyi açıp kapatmak için tasarlanmış elektrikli cihazlardır. Hareketlerini belirlenen sınırlar dahilinde sınırlamak için hareketli mekanizmalara monte edilirler. Bu cihazların gerçekleştirdiği işlevler standart bir anahtarla aynıdır.

Limit anahtarlarının doldurulması, çoğunlukla metal olan dayanıklı bir mahfazanın içine yerleştirilmiştir. Tüm elemanları, kolay sabitleme ve uzayda kolay yönlendirme için optimize edilmiştir.

Parlak, farklı renkli LED'ler güç kaynağını ve sensör yanıtını kontrol etmenize olanak tanır. Çoğunlukla limit anahtarında bulunan iki çift kontak, bağlantısının durumunu izlemeyi mümkün kılar.

Çift kapatıldığında sinyali bir sinyal dönüşü takip etmezse, bu, anahtara giden kabloda bir arıza olduğunu gösterir. Sensör tetiklendikten sonra sinyali iletmek için açık bir kontak çifti kullanmak mümkündür.

Hassas sensörler temeldir sızıntı koruma sistemleri. Algılamak üzere tasarlandıkları su tespit edildiğinde cihazlar, sesli ve renkli olarak yaklaşmakta olan bir acil durumu bildirmekle kalmıyor, aynı zamanda suyun taşındığı sistemlerin çalışmasını da engelliyor.

Eylem ilkesine göre sınıflandırma

Limit anahtarlarının üç ana grubu vardır: mekanik, temassız, manyetik. Tüm bu cihazların temel işlevi, hareketli kısmı ayarlanan konuma ulaştığında çalışma mekanizmasının bağlantısını otomatik olarak kesmektir. Bu anahtarlar sadece devreyi açmaya değil aynı zamanda onu bağlamaya da yarar.

Uç sensörlerdeki devrenin çalışması iki şekilde koordine edilir: hareketli kontaklara doğrudan etki ederek ve bunların konumsal kontrolüyle. İlk durumda bunlara temas denir, ikincisinde ise temassızdır. Kontak limit anahtarlarına bir örnek, araba kapılarının kapatılmasından sorumlu sensörlerdir.

Fotoğrafta ray tipi limit anahtarının tasarımı gösterilmektedir. Ana bileşenleri şunlardır: kapak (1), taban (2), kontaklar (3), makara (4), kol (5), sızdırmazlık şeridi (6), kablo girişi (7)

Bu tür sensörler yalnızca mekanizmaları açıp kapatmakla kalmaz, aynı zamanda izlenen nesnenin konumunu da belirler. Bunlar şunları içerir: şamandıra anahtarlarıyakıt seviyesini belirleyen sensörlerin yanı sıra.Çalışmalarının sinyali, belirli bir sıvı seviyesine karşılık gelen dirençteki bir değişikliktir.

Mekanik hareketli parçaların varlığında kontak sensörlerinin dezavantajı, nem ve toza karşı etkisiz koruma nedeniyle nispeten kısa hizmet ömrüdür. Avantajı basit tasarım, kurulum ve çalıştırmadır. Temassız anahtarlar dış etkenlere karşı çok daha güvenilir bir şekilde korunur. Kaynakları da daha uzundur.

Mekanik tip limit anahtarları

Bu tip limit anahtarlarının kontrolü makaralı veya kaldıraçlı olabilir. Tekerlek, düğme veya kol şeklindeki kontrol mekanizması mekanik bir darbeye maruz kaldığı anda tetiklenirler.

Bu durumda kontakların konumu değişir - kapanabilir veya açılabilirler. Sürece bir sinyal - kontrol veya uyarı eşlik eder.

Çoğu zaman, limit anahtarlarının iki kontağı vardır - açık ve kapalı. Tek uçlu cihazlar var, ancak bunlar nadirdir. Her durumda, her durumda kontaklar vardır ve panelde numaralarıyla birlikte bir çalışma şeması gösterilir.

Silindir VC'lerin tasarımı, aktüatöre küçük bir çubuk şeklindeki bir düğmeye basılarak kapatmayı sağlar. Dinamik kontaklara bağlı olduğundan kontak anında besleme devresi açılır.

Kollu anahtarların farkı, hareketli kontaklarının bir çubuk veya çubuk vasıtasıyla küçük bir kola bağlanmasıdır. Eylem, aktüatör bu kola bastığında gerçekleşir.

Fotoğrafta basınç çubuğuna sahip mekanik limit mikro şalteri KW4-3Z-3 gösterilmektedir. Çalışma elemanının strokunda standart olandan farklıdır.CNC makinelerinde ve 3 boyutlu yazıcılarda kullanılır.

Standart uç cihazların yanı sıra mikro anahtarlar da bulunmaktadır. Aynı prensipte çalışırlar ancak kurulum sırasındaki ayarlamaları, küçük strok nedeniyle daha fazla hassasiyet gerektirir. Çalışma strokunu arttırmak için, devreye bir ara elemanın - silindirli bir kolun - dahil edilmesi gibi bir tekniğe başvurulur.

Bu tip anahtarlar hem üretimde hem de evde kullanılır. Asansör tasarımında çok sayıda kontrol ünitesi kullanılmaktadır.

Bunların arasında asansörün minimum ve maksimum yüksekliğini sınırlayan, halat kopma sinyali veren, kapıyı açmak için sinyal veren ve diğer birçok eylemi gerçekleştiren sensör biçiminde bir anahtar bulunmaktadır. Birçok dairenin kapısında, açıldığında odadaki ışığı açan mikro anahtarlar bulunuyor.

Otomobillerde alarm ve aydınlatma devrelerinde bu tür mekanik uç sensörleri bulunur. Onların özelliği, kendisine bağlı pozitif potansiyele sahip bir girişin varlığıdır. Muhafaza, araç gövdesindeki boyasız metal bir elemana bastırılan negatif terminaldir.

Bu eleman aracın topraklamasına bir kabloyla bağlanır. Ana koşul, anahtarın ıslak bir yüzeyle temas etmemesidir. Bir araba alarmı kurarken uç sensörleri bir şema kullanarak bağlayın. Çıkışları hem kapılara hem de iç mekandaki aydınlatma armatürlerine monte edilebilir.

Kapı açıldığında açmak ve kapandığında kapatmak için artıya kısa devre yapılır. İç tavan ve kapıların aydınlatılması durumunda, çeşitli işlevleri yerine getiren bir limit anahtar bloğu kullanılır. Blokajın tetiklenmesi sonucunda kilitler açılmaya çalışıldığında önemli sensörler bloke olur.

Temassız limit anahtarlarının özellikleri

Limit anahtarlarının çeşitlerinden biri temassız modifikasyondur (BVK). Cihazların iletişimi, belirli bir nesne hassas bölgeye girdiğinde tetiklenecek şekilde yapılandırılmıştır.

Bu limit anahtarları belirli bir malzemeye ve belirli bir boyuta göre ayarlanır. Bu tür parametrelere sahip bir nesne hassas bölgeye girer girmez jeneratör salınımlarının genliği dönüştürülür

Cihazın kendisinde hareketli parça yoktur ve etki nesnesi ile bunun için yapılandırılmış anahtar elemanı arasında mekanik temas yoktur.

BVK aşağıdaki parçalardan oluşur:

• hassas eleman;
• güç anahtarı;
• sinyali analiz eden bileşen.

Cihazın çalışmaya başlayacağı mesafe, sensörün modifikasyonuna ve prosesin gereksinimlerine göre ayarlanır. Hem hareketli hem de sürtünme elemanlarının hariç tutulması, bu cihazların güvenilirliğini önemli ölçüde artırır.

Temassız sensörler veya yakınlık sensörleri olarak da adlandırılan yakınlık sensörleri kapsamlı işlevselliğe sahiptir. İki kategori vardır - anahtarlar ve konum sensörleri.

BVK'nın ilk görevi bir nesnenin konumunu tespit etmektir. Ayrıca sensör nesnelerin sayılmasını, konumlandırılmasını, ayrılmasını ve sınıflandırılmasını da gerçekleştirir. Hızı, hareketi kontrol edebilir, dönüş açısını hesaplayabilir, çarpıklığı düzeltebilir ve diğer birçok eylemi gerçekleştirebilir.

Evde yakınlık anahtarları şu ana kadar çoğunlukla aydınlatma kontrol organizasyonlarında kullanılıyorlar. Ancak sistem tasarımı alanında "Akıllı ev" çok daha geniş bir kapsamı ve çok daha fazla beklentisi var.

Hassas cihazlar endüstride, taşımacılık sektöründe, otomasyon unsuru olarak ve petrol rafinasyonunda kullanılmaktadır. Yaklaşan nesneleri algılama ilkesine dayanarak BKV'ler endüktif, kapasitif, optik ve ultrasonik olarak ayrılır.

Endüktif yakınlık sensörleri

Hem metalik hem de amorf malzemelere göre ayarlanmıştır. Metale tepki verenler arasında manyetik ve ferromanyetik seçenekler bulunmaktadır. Sensörün içinde metal veya mıknatıslanmış bir çekirdek vardır.

Anahtar, doğru akımda 10V'den, alternatif - 264 V'a kadar çok çeşitli voltaj değerleri ile güç alabilir. Çıkış sinyali, doğru akım durumunda 0,2 A ve alternatif akımda 0,5 A'da oluşturulur.

Böyle bir sensörün tasarımını daha detaylı anlatacak olursak, ferrit kap içerisine yerleştirilmiş bakır bobin içeren bir dönüştürücüden oluşuyor. İşlevleri arasında elektromanyetik hatların vektörünün anahtarın ön kısmına yönlendirilmesi yer alır.

Devredeki osilatör sabit negatif dirençli veya başka tipte olabilir. Manyetik alan çizgileri, mıknatıslanmış çekirdeğin dönüşlerinden akan akımın yönüne dik olarak yönlendirilir.

Alternatif kuvvet alanına çekirdek girişlerindeki alternatif voltaj neden olur. Bir sonraki önemli bileşen, histerezis ve kontrol sinyalinin etki aralığını yaratan sinyal koşullayıcıdır. Tetik kontrollü bir dedektör içerir.

Diyagramda endüktif hareket anahtarının çalışması gösterilmektedir. Ana elemanı bir jeneratör tarafından çalıştırılan bir indüktördür

Endüktif limit anahtarının çalışmasının anahtarı, bir nesne yaklaştığında veya uzaklaştığında meydana gelen değişikliklerdir. Gerilim eşiği izin verilen değeri aştığı anda, anahtarı açan bir tetikleyici bağlanarak sensör etkinleştirilir.

Kapasitif yakınlık limit anahtarları

Nesne göründükten sonra kapasitif cihazın titreşim devresi başlatılır ve zaman parametreleri ayarlanır. Nesne sensöre yaklaştıkça ikincisinin kapasitesi artar ve multivibratörün ürettiği frekans azalır.

Frekans eşiği aşıldığı anda cihaz kapanacaktır. Birçok model bu prensiple çalışır. hareket sensörleri, hassasiyet bölgesinde bir nesne algılandığında ampullerin kapatılması ve açılması.

Kapasitif bir sensörün blok şeması endüktif bir cihaza benzer: her iki model de bir jeneratör ve bir dedektör içerir.

Kapasitif tip bir limit anahtarının çalışma prensibi, alıcı elemanın (kapasitör) kapasitansının değiştirilmesine dayanır. Bu tür sensörlerde anahtarlama işlemi dielektrik ve metal nesnelerin alanlarına girmesiyle başlar.

Tasarımları elektrik alanını üreten jeneratörün yanı sıra demodülatör gibi temel parçaları da içerir. Gerilimde eşzamanlı bir değişiklikle yüksek frekanslı salınımların genliğinin dönüştürücüsü olarak görev yapar. Bir sonraki önemli bileşen, belirli bir sinyal seviyesinden, anahtarlamadan ve histerezis bağımlılığından sorumlu olan tetikleyicidir.

Giriş sinyalini ayarlanan değere yükseltmek için kapasitif anahtar devresine bir amplifikatör dahil edilir. LED göstergesi cihazın ayarlarını ve çalışmasını izler.

Bileşik gibi bir element, anahtarı nemden ve katı parçacıklardan korur. Plastik veya pirinç gövde, içindeki her şeyi mekanik hasarlardan korur. Kit ayrıca montaj donanımını da içerir.

Bu cihazdaki anahtarlama elemanı bir kapasitör üzerinde bulunur ve bir vibratörle etkileşime giren bir plakadır. Eşik elemanının rolü, vibratöre bağlı bir karşılaştırıcı tarafından gerçekleştirilir. İkincisi ise bir frekans ve voltaj dönüştürücüye bağlanır.

Kapasitif limit anahtarları, hem elektriksel olarak iletken hem de iletken olmayan katı, tozlu, sıvı malzemelere tepki verir

Kapasitif modeller ile endüktif modeller arasındaki fark, ilkinin havadaki neme ve yoğunluktaki değişikliklere tepki vermesidir. İkincisi bu tür etkilere karşı duyarsızdır.

Ultrasonik anahtar tasarımı

Ultrasonik limit anahtarlarının tasarımı, 100 - 500 kHz uzunluğunda darbeli dalgalar oluşturan kuvars ses yayıcıların ve ayarları belirli bir frekansa karşılık gelen bir alıcının varlığını sağlar.

Hareketli bir nesnenin manevraları sonucunda ses dalgalarının genliği değiştiğinde, BVK mikro şalteri yeni değerleri kaydeder ve buna dayanarak çıkış sinyallerini kontrol eder.

Ultrasonik sensörlerin çalışma prensibi, bir ses dalgasının sensörden kontrol edilen nesneye doğru ilerlemesi sırasında zaman içindeki değişime dayanmaktadır. Bu tür cihazların algılama mesafesi oldukça büyüktür - 10 metreye kadar En büyük avantajı, sesi yansıtan herhangi bir şekil ve renkteki bir nesneyi algılayabilmeleridir.

Bu ultrasonik sensörün çalışması basit bir prensibe dayanmaktadır: bacaklarından birinden bir sinyal alınır alınmaz, diğeri nesneye olan mesafeye eşit uzunlukta bir darbe alır.

Bu tür sensörler, algılama merkez hattına göre dik bir konumu işgal eden düz bir yüzeye sahip nesneleri algılamak için kullanılır.

Çalışmalarındaki yanlışlıklar şunlara neden olabilir:

1. Dalgayı güçlendiren veya zayıflatan ani, yüksek güçlü hava akımları.
2. Sıcaklıkta ani değişiklik. Bir nesnenin yaydığı büyük miktarda ısıyla yayılan dalgaların hızı değişir.
3. Nesnenin yatay düzlemi ile sensörün ekseni arasındaki açının dikeyden sapması. Bu hata 10⁰'u aşarsa sensör çalışmaz.
4. Nesnenin açısal hatları. Bu durumda tespiti oldukça zordur.

Titreşimler katı, gaz ve sıvı ortamlarda yayılır ve hız ilgili parametrelere bağlıdır. Ultrasonik sensörlerin hareketli parçaları yoktur, dolayısıyla döngü sayısı ile cihazın servis ömrü arasında bir ilişki yoktur. Her türlü dış etkiye karşı artan direnç ile karakterize edilirler.

Optik temassız cihazlar

Bu tür BKV'ler radyasyonu hem engelleyen hem de yansıtan nesneleri kontrol eder. Anahtar ile ışık kaynağı arasındaki boşluğa bir nesne girdiğinde sensör ışık çıkışını keser. Bu eylemden sorumlu olan eleman bir röle veya yarı iletken olabilir. Yanıt yarıçapı 150 m'ye kadar uzanır.

Bu, optik tipte bir uç sensörün fotoğrafıdır. 3 boyutlu yazıcılarda ve CNC makinelerde hareketli parçaların hareketin uç noktalarının konumlarını belirler.

Yakınlık sensörleri -60 ila +150⁰С arasında geniş bir sıcaklık aralığında çalışır. Yaklaşık 500 atm basınca dayanabilirler ve agresif ortamlarda ve hatta patlama tehlikesinin yüksek olduğu koşullarda kullanılabilirler.

Manyetik uç çeşitleri

Şamandıralı şalter veya reed şalter olarak da adlandırılan bu tip şalterler, yavaş yavaş mekanik modellerin yerini alıyor. Mıknatıstan belli bir mesafeye geldiklerinde kontakları konum değiştirir. Bu durumda kontrol devresine bir sinyal gönderilir.

Manyetik anahtar, özel bir malzemeden (ferromıknatıs) yapılmış bir veya iki kontak içerir. Manyetik limit anahtarının boyutu küçüktür. Plastik veya camdan yapılmış bir mahfazanın içine yerleştirilir ve kırılma noktasından bir elektrik devresine monte edilir.

Böyle bir anahtardaki kontaklar açık, kapalı veya değiştirilebilir olabilir. Birinci tip cihazlarda tetiklendiğinde kontak kapanır. Normalde kapalı kontaklar benzer durumlarda açılır ve anahtarlanan kontaklar duruma göre davranır.

Model seçimi belirli koşullara bağlıdır. Kayar kapıların tasarımında kamış anahtarlar kullanılır. Onların yardımıyla yapı, açılırken veya kapanırken en uç konuma ulaştığında durdurulur.

Bazı şamandıra modelleri ev girişinde güvenlik alarmı kapsamında kullanılmaktadır. Kapı kapatıldığında manyetik alanın limit anahtarı üzerindeki etkisi nedeniyle devre kapanır. Kapının açılması mıknatısın hareketini ve kontağın açılmasını tetikleyerek alarmın devreye girmesine neden olur.

Mıknatısları takarken kutuplarını dikkate alın. Yanlış monte edilirse amaçlanan işlevlerini yerine getiremezler.

Bu tasarımda mekanik temasın bulunmaması avantajıdır, bu da uzun ömürlülüğü artırır. Manyetik olarak kontrol edilen kontakların geleneksel bir mıknatısla etkileşimine dayanan en basit yapıyla ayırt edilirler.

Bağlantı kuralları ve özellikleri

Limit anahtarları oldukça basit tasarlanmış olmalarına rağmen karmaşık elektrik devrelerine sahip ekipmanlarda kullanılırlar. Sonuç olarak, bağlantıları uzmanlar tarafından ve teknik özelliklere göre kesinlikle şematik diyagramlara göre yapılmalıdır.

Basit bir mekanik anahtarın 3D yazıcıya bağlanması örneğine bakalım. Bu, taşınması için aşırı koordinatları ayarlamak için gereklidir. Takılabilir limit anahtarının 3 kontağı vardır - COM, NO, NC. Sensör açıkken ilk ve son kontaklar +5V'tadır. İkinci kontak (NO) topraklanmıştır.

Diyagramda COM (1) ve NO (2) kontakları kapalı durumda ve COM ve NC (3) açık durumda. Yazıcı taşıyıcı en uç konuma ulaştığında COM ve NC kontakları bağlanır ve 2 mm geri döner

Sensör iki kablo kullanılarak bağlanır - kırmızı ve siyah. Cihaz ateşlendiğinde tipik bir tıklama duymalısınız. Gösterge anahtarı da aynı şekilde bağlanır, ancak aynı zamanda üçüncü bir kablosu da vardır - yeşil.

Etkinleştirilmesi yanan bir LED ve bir tıklama ile gösterilir. Kart üzerindeki konnektörlerinin işaretleri vardır: kırmızı kablo için V (+5 V), siyah için - G (toprak), yeşil için - S (sinyal).

Aynı harfler optik anahtardaki konnektörleri gösterir. Taşıyıcının çalışmasını daha doğru bir şekilde kontrol edecektir ancak tozlu koşullarda ve güneş ışığında arızalanabilir.Optik çiftin aktivasyonuna, ışık yayan bir diyotun dahil edilmesi eşlik eder ve tamamen sessizce gerçekleşir.

Limit anahtarları mobilya üreticileri tarafından gardıroplara monte edilerek yaygın olarak kullanılmaktadır. Bağlantı, her modelde bulunan talimatlara göre gerçekleştirilir. Diyagram, plastik yapının anahtarla sabitlendiği yeri göstermektedir. Orta kapı için diğer bölme kapısının kılavuzlar boyunca doğru hareketini engellemeyecek şekilde monte edilmelidir.

Diyagramlar, sürgülü dolaplardaki sürgülü kapılar (seçenek b) ve döner kapılar (seçenek a) için limit anahtarlarının bağlanma prosedürünü göstermektedir.

Döner kapı için bir limit anahtarı takılıysa, kabinin içindeki kendinden kılavuzlu vidalar kullanılarak sabitlenir. Kapı kapatıldığında butona basıldığında devre açılır ve aydınlatma çalışmaz. Kapı açıldığında düğme serbest bırakılır ve aydınlatma açılır.

Limit anahtarı işaretleri

Bu anahtarlama cihazlarının her biri buna göre işaretlenmiştir. Bunu deşifre ederek, belirli bir limit anahtarı modeli hakkında tüm bilgileri elde edebilirsiniz. Üzerinde VU222M girişi varsa, bu, bunun VU222 serisinin bir limit anahtarı olduğu anlamına gelir. Hareketli eleman modernize edilmiş bir kaldıraçtır.

Bu blok şema, maksimum 660V voltajla alternatif ve doğru akımla çalışan kontrol devrelerinde çalışmak üzere tasarlanmış bir limit anahtarının sembolünü gösterir.

Örneğin VP 15M4221-54U2 anahtarının işaretini ayrıntılı olarak çözelim. 15 serisinden bir adet hareketli aktif eleman ile donatılmıştır, bir adet açık kontağı ve bir adet kesme kontağı vardır ve makaralı bir itici ile donatılmıştır.

Sürücü tarafında koruma seviyesi IP54'tür, "U" iklim versiyonunu, 2 rakamı ise yerleştirme kategorisini belirtir. Ürün TU U 31.2-25019584-005-2004'e uygundur.

Segmentin önde gelen üreticileri

Birçok firma bu tür sensörler üretiyor. Bunların arasında tanınmış liderler var. Bunların arasında, bu tür yüksek kaliteli ürünlerin ana üreticisi olan Alman Sick şirketi de var. Autonics, pazara endüktif ve kapasitif tipte temassız limit anahtarları tedarik ediyor.

Yüksek kaliteli temassız sensörler Rus TEKO şirketi tarafından üretilmektedir. Ultra yüksek sızdırmazlık (IP 68) ile karakterize edilirler. Bu limit anahtarları, patlayıcı ortamlar da dahil olmak üzere en tehlikeli ortamlarda çalışır ve çeşitli kurulum yöntemleri mevcuttur.

Ukraynalı üretici Promfactor'un limit anahtarları popülerdir. Anahtarlar ve limit anahtarları VP, PP, VU burada üretilmektedir. Garanti, tüm çalışma kurallarına uyulması koşuluyla 3 yıldır.

Konuyla ilgili sonuçlar ve faydalı videolar

Video #1. Limit anahtarı hakkında popüler:

2. video. HF'yi ev yapımı bir CNC makinesine kurmak:

Limit anahtarlarının amacı çok farklı olabilir. Hem karmaşık endüstriyel sistemlerde hem de günlük yaşamda konforumuzu arttırmak için kullanılırlar. Önemli olan, elektrik devresine ancak voltaj tamamen kesildikten sonra bağlanmaları gerektiğidir.

Lütfen aşağıdaki bloğa yorumlarınızı yazın. Belki site ziyaretçileri için faydalı olacak bilgileri paylaşacaksınız. Öneriler içeren gönderiler bırakın, konuyla ilgili fotoğraflar yayınlayın, sorular sorun.