מתג גבול: מה זה, סימון + כללי חיבור

כמעט כל המערכות האוטומטיות מכילות התקן כמו מתג גבול, שאחראי לכיבוין כאשר החלק הנע מגיע לנקודה מסוימת. במערכות בקרת תאורה, מתגי גבול משמשים כחיישנים. כאשר מתרחשות נסיבות מתוכנתות, הן מייצרות אות.

אנו נספר לך הכל על המטרה הפונקציונלית וסוגי התקני מיתוג הגבלה. המאמר שהצגנו מתאר דיאגרמות חיווט שנבדקו מעשיים ומפרט כללי חיבור. ניתנות תכונות של סימון וניתן עצות לגבי בחירה.

מהם מתגי גבול?

מתגי גבול הם מכשירים חשמליים שנועדו לפתוח ולסגור מעגל עובד. הם מורכבים על מנגנונים נעים כדי להגביל את תנועתם בגבולות שצוינו. הפונקציות שמבצעים מכשירים אלו זהים למתג רגיל.

המילוי של מתגי הגבול סגור בדיור עמיד, לרוב מתכת. כל האלמנטים שלו מותאמים לחיזוק קל והתמצאות קלה בחלל.

נוריות LED בהירות בצבע שונה מאפשרות לך לשלוט באספקת החשמל ובתגובת החיישן. שני זוגות מגעים, שנמצאים לרוב במתג הגבול, מאפשרים לנטר את מצב החיבור שלו.

אם האות אינו מלווה בהחזרת אות כאשר הזוג סגור, הדבר מצביע על תקלה בכבל המוביל למתג. לאחר הפעלת החיישן, ניתן להשתמש בזוג מגעים פתוח כדי להעביר את האות.

חיישנים רגישים הם הבסיס ב מערכות הגנה מפני נזילות. כאשר מתגלים המים שהם נועדו לזהות, המכשירים לא רק מאותתים על מצב חירום מתקרב בצליל ובצבע, אלא גם חוסמים את פעולת המערכות שדרכן מובלים מים.

סיווג לפי עקרון הפעולה

ישנן שלוש קבוצות עיקריות של מתגי גבול: מכניים, ללא מגע, מגנטיים. התפקיד העיקרי של כל המכשירים הללו הוא לנתק אוטומטית את מנגנון העבודה ברגע שהחלק הנע שלו מגיע למצב שנקבע. מתגים אלה משמשים לא רק לפתיחת מעגל, אלא גם לחיבורו.

פעולת המעגל בחיישני הקצה מתואמת בשתי דרכים: על ידי פעולה ישירה על המגעים הנעים ועל ידי שליטה מיקומית עליהם. במקרה הראשון הם נקראים מגע, בשני - ללא מגע. דוגמה למתגי מגבלה הם חיישנים האחראים על סגירת דלתות המכוניות.

התמונה מציגה את העיצוב של מתג גבול מסוג מסלול. מרכיביו העיקריים הם: מכסה (1), בסיס (2), מגעים (3), רולר (4), ידית (5), פס איטום (6), כניסת חוט (7)

חיישנים מסוג זה יכולים לא רק להפעיל ולכבות מנגנונים, אלא גם לקבוע את מיקום האובייקט המנוטר. אלו כוללים מתגי ציפה, כמו גם חיישנים הקובעים את רמת הדלק.האות לפעולתם הוא שינוי בהתנגדות התואם לרמה מסוימת של נוזל.

החיסרון של חיישני מגע בנוכחות חלקים נעים מכניים הוא חיי שירות קצרים יחסית עקב הגנה לא יעילה מלחות ואבק. היתרון הוא עיצוב פשוט, התקנה ותפעול. מתגים ללא מגע מוגנים בצורה אמינה הרבה יותר מפני השפעות חיצוניות. המשאב שלהם גם ארוך יותר.

מתגי גבול מסוג מכני

השליטה במתגי הגבלה מסוג זה יכולה להיות רולר או מנוף. הם מופעלים ברגע שמנגנון הבקרה בצורת גלגל, כפתור או מנוף חווה השפעה מכנית.

במקרה זה, המיקום של אנשי הקשר משתנה - הם יכולים להיסגר או להיפתח. התהליך מלווה באות - בקרה או אזהרה.

לרוב, למתגי הגבלה יש שני מגעים - פתוח וסגור. ישנם התקני קצה בודדים, אך הם נדירים. בכל מקרה, ישנם אנשי קשר בכל מקרה ומקרה, ותרשים עבודה עם המספרים שלהם מוצג על הלוח.

העיצוב של VCs רולר מספק כיבוי על ידי לחיצה על המפעיל על כפתור בצורת מוט קטן. מכיוון שהוא מחובר למגעים דינמיים, ברגע המגע נפתח מעגל האספקה.

ההבדל בין מתגי מנוף הוא שהמגעים הנעים שלהם מחוברים למנוף קטן באמצעות מוט או מוט. הפעולה מתרחשת כאשר המפעיל לוחץ על ידית זו.

התמונה מציגה מיקרו-מתג מגבלה מכני KW4-3Z-3 עם פס לחץ. זה שונה מהסטנדרטי במהלכו של אלמנט העבודה.הוא משמש במכונות CNC ומדפסות תלת מימד

בנוסף להתקני קצה סטנדרטיים, ישנם מיקרו-מתגים. הם פועלים על אותו עיקרון, אך ההתאמה שלהם במהלך ההתקנה דורשת דיוק רב יותר בשל המהלך הקטן. כדי להגדיל את מהלך העבודה, הם פונים לטכניקה כזו כמו הכללת אלמנט ביניים במעגל - מנוף עם רולר.

סוג זה של מתגים משמש הן בייצור והן בבית. מספר רב של יחידות בקרה משמשות בתכנון המעלית.

ביניהם מתג בצורת חיישן המגביל את גובה המינימום והמקסימום של המעלית, מסמן פריצת חבל, נותן אות לפתיחת הדלת ומבצע פעולות רבות נוספות. בדלתות של דירות רבות יש מיקרו-מתגים שמדליקים את האור בחדר בעת פתיחתו.

במכוניות, חיישני קצה מכניים כאלה כלולים במעגלי אזעקה ותאורה. התכונה שלהם היא נוכחות של קלט אחד עם פוטנציאל חיובי המחובר אליו. המארז הוא הטרמינל השלילי, הנלחץ על אלמנט מתכת על גוף המכונית נקי מצביעה.

אלמנט זה מחובר לקרקע הרכב באמצעות כבל. התנאי העיקרי הוא שהמתג לא יבוא במגע עם משטח רטוב. חבר את חיישני הקצה בעת התקנת אזעקה לרכב באמצעות תרשים. ניתן להתקין את התפוקות שלהם הן על הדלתות והן בפנים על גופי תאורה.

כדי להפעיל אותו עם פתיחת הדלת, ולכבות אותו כאשר הוא נסגר, מתבצע קצר חשמלי לחיובי. אם יש תאורה של התקרה והדלתות הפנימיות, נעשה שימוש בגוש של מתגי גבול, המבצע פונקציות שונות. כתוצאה מהפעלת החסימה, חיישנים חשובים נחסמים בעת ניסיון לפתוח את המנעולים.

תכונות של מתגי גבול ללא מגע

אחד הזנים של מתגי הגבול הוא שינוי ללא מגע שלהם (BVK). התקשורת של המכשירים מוגדרת להפעיל כאשר אובייקט מסוים נכנס לאזור הרגישות.

מתגי גבול אלו מותאמים לחומר מסוים ולגודל נתון. ברגע שאובייקט עם פרמטרים כאלה נכנס לאזור הרגיש, המשרעת של תנודות המחולל משתנה

אין חלקים נעים במכשיר עצמו, ואין מגע מכני בין מושא ההשפעה לאלמנט המתג שהוגדר עבורו.

BVK מורכב מהחלקים הבאים:

• אלמנט רגיש;
• מפתח הפעלה;
• רכיב המנתח את האות.

המרחק שבו המכשיר מתחיל לפעול נקבע על סמך השינוי של החיישן ודרישות התהליך. ההחרגה של אלמנטים נעים ומשפשפים מגדילה משמעותית את האמינות של מכשירים אלה.

לחיישנים ללא מגע, או חיישני קרבה כפי שהם נקראים גם, יש פונקציונליות נרחבת. ישנן שתי קטגוריות - מתגים וחיישני מיקום.

המשימה הראשונה של BVK היא לזהות את מיקומו של אובייקט. בנוסף, החיישן מבצע ספירה, מיקום, הפרדה ומיון של עצמים. הוא יכול לשלוט במהירות, בתנועה, לחשב זווית סיבוב, לתקן הטיה ולבצע פעולות רבות אחרות.

בבית מתגי קרבה עד כה הם משמשים בעיקר בארגוני בקרת תאורה. עם זאת, בתחום עיצוב המערכת "בית חכם" יש לו היקף הרבה יותר גדול והרבה יותר סיכויים.

מכשירים רגישים משמשים בתעשייה, בתעשיית התחבורה, כמרכיב באוטומציה ובזיקוק נפט. בהתבסס על העיקרון של זיהוי עצמים מתקרבים, BKVs מובחנים בין אינדוקטיבי, קיבולי, אופטי ואולטרסאונד.

חיישני קירבה אינדוקטיביים

הם מכוונים לחומרים מתכתיים ואמורפיים כאחד. בין המגיבים למתכת יש אפשרויות מגנטיות ופרומגנטיות. בתוך החיישן יש ליבה - מתכת או ממוגנטת.

המתג יכול לקבל מתח במגוון רחב של ערכי מתח - מ-10V בזרם ישר, לסירוגין - מ-264 V. אות המוצא נוצר ב-0.2 A במקרה של זרם ישר ו-0.5 A בזרם חילופין

אם נתאר את העיצוב של חיישן כזה ביתר פירוט, הוא מורכב מממיר הכולל סליל נחושת הממוקם בכוס פריט. הפונקציות שלו כוללות הפניית וקטור של קווים אלקטרומגנטיים לחלק הקדמי של המתג.

המתנד במעגל יכול להיות עם התנגדות שלילית קבועה או כל סוג אחר. קווי השדה המגנטי מכוונים בניצב לכיוון הזרם הזורם דרך הסיבובים של הליבה הממוגנטת.

שדה הכוח המתחלף נגרם על ידי מתח החילופין בכניסות הליבה. המרכיב החשוב הבא הוא מזגן האותות, היוצר היסטרזיס וטווח הפעולה של אות הבקרה. הוא כולל גלאי מבוקר הדק.

התרשים מציג מתג תנועה אינדוקטיבי בפעולה. האלמנט העיקרי שלו הוא משרן המונע על ידי גנרטור

המפתח לפעולה של מתג גבול אינדוקטיבי הוא השינויים המתרחשים כאשר עצם מתקרב או מתרחק. ברגע שסף המתח עובר את הערך המותר, החיישן מופעל על ידי חיבור הדק שפותח את המפתח.

מתגי גבול קרבה קיבוליים

לאחר הופעת האובייקט, מעגל הרטט של המכשיר הקיבולי מופעל, ופרמטרי זמן מוגדרים. כאשר האובייקט מתקרב לחיישן, הקיבולת של האחרון גדלה, והתדר שנוצר על ידי המולטיברטור פוחת.

ברגע שחורג מסף התדר, המכשיר יכבה. דגמים רבים פועלים על עיקרון זה. חיישני תנועה, כיבוי והדלקה של הנורות כאשר מזוהה חפץ באזור הרגישות.

דיאגרמת הבלוק של חיישן קיבולי דומה להתקן אינדוקטיבי: שני הדגמים מכילים גנרטור וגלאי.

עקרון הפעולה של מתג גבול מסוג קיבולי מבוסס על שינוי הקיבול של האלמנט המקבל - הקבל. בחיישנים כאלה, פעולת המיתוג מתחילה כאשר חפצים דיאלקטריים ומתכתיים נכנסים לשדה שלהם

בנוסף לגנרטור שיוצר את השדה החשמלי, העיצוב שלהם כולל חלקים בסיסיים כמו דמודולטור. הוא פועל כממיר של משרעת של תנודות בתדר גבוה עם שינוי סימולטני במתח. המרכיב החשוב הבא הוא הטריגר, שאחראי על רמת אות מסוימת, מיתוג ותלות בהיסטרזיס.

כדי להגדיל את אות הכניסה לערך מוגדר, מגבר כלול במעגל המתג הקיבולי. מחוון LED עוקב אחר ההגדרות והתפעול של המכשיר.

יסוד כמו תרכובת מגן על המתג מפני לחות וחלקיקים מוצקים. גוף פלסטיק או פליז מגן על כל מה שבתוכו מפני נזק מכני. הערכה כוללת גם חומרת הרכבה.

אלמנט המיתוג במכשיר זה ממוקם על קבל והוא לוח המקיים אינטראקציה עם ויברטור. תפקידו של אלמנט הסף מבוצע על ידי משווה המחובר לוויברטור. האחרון, בתורו, מחובר לממיר תדר ומתח.

מתגי גבול קיבוליים מגיבים לחומרים מוצקים, אבקתיים, נוזליים, גם מוליכים חשמלית וגם לא מוליכים

ההבדל בין מודלים קיבוליים לאינדוקטיביים הוא שהראשונים מגיבים ללחות אוויר ושינויים בצפיפות. האחרונים אינם רגישים להשפעות כאלה.

עיצוב מתג אולטרסאונד

העיצוב של מתגי גבול קוליים מספקים נוכחות של פולטי קול קוורץ היוצרים גלים פולסים באורך של 100 - 500 קילו-הרץ, ומקלט שהגדרותיו מתאימות לתדר מסוים.

כאשר משרעת גלי הקול משתנה כתוצאה מתמרונים של עצם נע, מתג המיקרו BVK מקליט את הערכים החדשים ועל סמך זה שולט על אותות המוצא.

עקרון הפעולה של חיישנים קוליים מבוסס על השינוי בזמן שבמהלכו עובר גל קול מהחיישן לאובייקט הנשלט. מרחק הזיהוי של מכשירים כאלה הוא די גדול - עד 10 מ' היתרון הגדול שלהם הוא שהם יכולים לזהות אובייקט בכל צורה וצבע המשקף קול.

פעולתו של חיישן קולי זה מבוססת על עיקרון פשוט: ברגע שמתקבל אות על אחת מרגליו, השנייה מקבלת דופק באורך השווה למרחק לעצם

חיישנים כאלה משמשים לזיהוי עצמים בעלי משטח שטוח התופס מיקום מאונך ביחס לקו מרכז הזיהוי.

אי דיוקים בעבודתם יכולים לגרום ל:

1. זרמי אוויר פתאומיים בעלי הספק גבוה המחזקים או מחלישים את הגל.
2. שינוי פתאומי בטמפרטורה. עם כמות גדולה של חום שנפלט על ידי חפץ, מהירות הגלים המתפשטים משתנה.
3. סטייה מהאנכי של הזווית בין המישור האופקי של האובייקט לציר החיישן. אם שגיאה זו עולה על 10⁰, החיישן אינו פועל.
4. קווי מתאר זוויתיים של האובייקט. במקרה זה, זיהויו קשה מאוד.

רעידות מתפשטות בחומר מוצק, גזי, נוזלי, והמהירות תלויה בפרמטרים הרלוונטיים. לחיישנים אולטראסוניים אין חלקים נעים, כך שאין קשר בין מספר המחזורים לבין חיי השירות של המכשיר. הם מאופיינים בהתנגדות מוגברת לכל מיני השפעות חיצוניות.

מכשירים אופטיים ללא מגע

BKVs מסוג זה שולטים באובייקטים שגם חוסמים קרינה וגם משקפים אותה. כאשר חפץ נכנס לחלל שבין המתג למקור האור, החיישן קוטע את פלט האור. האלמנט האחראי לפעולה זו יכול להיות ממסר או מוליך למחצה. רדיוס התגובה משתרע עד 150 מ'.

זוהי תמונה של חיישן קצה מסוג אופטי. הוא קובע את המיקומים של נקודות התנועה הקיצוניות של חלקים נעים במדפסות תלת מימד ומכונות CNC

חיישני קרבה פועלים בטווח טמפרטורות רחב - מ -60 עד +150 ⁰С. הם יכולים לעמוד בלחצים של כ-500 אטמוספירה וניתן להשתמש בהם בסביבות אגרסיביות ואפילו בתנאים של סכנת פיצוץ מוגברת.

זני סוף מגנטי

סוג זה של מתגים, הנקראים גם מתגי צף או מתגי קנה, מחליף בהדרגה דגמים מכניים. המגעים שלהם משנים את מיקומם כאשר הם נמצאים במרחק מה מהמגנט. במקרה זה, אות נשלח למעגל הבקרה.

מתג הקנים מכיל מגע אחד או שניים העשויים מחומר מיוחד - פרומגנט. מתג הגבול המגנטי קטן בגודלו. הוא ממוקם בתוך בית עשוי פלסטיק או זכוכית, ומותקן במעגל חשמלי בהפסקתו.

המגעים במתג כזה יכולים להיות פתוחים, סגורים או ניתנים להחלפה. במכשירים מהסוג הראשון, המגע נסגר בעת הפעלתו. מגעים סגורים בדרך כלל נפתחים בנסיבות דומות, ומגעים מוחלפים מתנהגים בהתאם למצב.

בחירת הדגם תלויה בנסיבות ספציפיות. מתגי ריד משמשים בעיצוב שערי הזזה. בעזרתם, המבנה נעצר כאשר הוא מגיע למצב הקיצוני בעת פתיחה או סגירה.

חלק מדגמי הציפה משמשים כחלק מאזעקת אבטחה בכניסה לבית. כאשר הדלת סגורה, המעגל נסגר עקב השפעת השדה המגנטי על מתג הגבול. פתיחת הדלת מעוררת את תנועת המגנט ואת פתיחת המגע וגורמת לאזעקה להידלק.

בעת התקנת מגנטים, קחו בחשבון את הקוטביות שלהם. אם מותקנים בצורה שגויה, הם לא יבצעו את הפונקציות המיועדות להם.

העובדה שאין מגע מכני בעיצוב זה היא היתרון שלו, מה שמגדיל את אורך החיים. הם נבדלים על ידי המבנה הפשוט ביותר, המבוסס על אינטראקציה של אנשי קשר מבוקרים מגנטית עם מגנט קונבנציונלי.

כללי חיבור ופרטים

למרות שמתגי הגבול עצמם מתוכננים בצורה פשוטה למדי, הם משמשים בציוד עם מעגלים חשמליים מורכבים. כתוצאה מכך, החיבור שלהם חייב להתבצע על ידי מומחים ובהחלט על פי התרשימים הסכמטיים, בהתבסס על התכונות הטכניות.

בואו נסתכל על דוגמה לחיבור מתג מכני פשוט במדפסת תלת מימד. זה הכרחי כדי להגדיר את הקואורדינטות הקיצוניות עבור המרכבה שלו. למתג הגבול התוסף יש 3 מגעים - COM, NO, NC. כאשר החיישן פתוח, המגעים הראשונים והאחרונים נמצאים ב-+5V. המגע השני (NO) מוארק.

בתרשים, המגעים COM (1) ו-NO (2) נמצאים במצב סגור, ו-COM ו-NC (3) פתוחים. כאשר גררת המדפסת מגיעה למצב הקיצוני שלה, מגעי ה-COM וה-NC מחוברים והיא חוזרת ב-2 מ"מ

החיישן מחובר באמצעות שני חוטים - אדום ושחור. כאשר המכשיר נדלק, אתה אמור לשמוע קליק טיפוסי. מתג המחוון מחובר באותו אופן, אבל יש לו גם חוט שלישי - ירוק.

הפעלתו מסומנת על ידי נורית דולקת ולחיצה. למחברים שלו על הלוח יש ייעודים: עבור החוט האדום V (+5 V), עבור שחור - G (קרקע), עבור ירוק - S (אות).

אותן אותיות מציינות את המחברים במתג האופטי. זה ישלוט בצורה מדויקת יותר על פעולת הכרכרה, אך עלול לתפקד בצורה לקויה בתנאי אבק ואור שמש.ההפעלה של הזוג האופטי מלווה בהכללה של דיודה פולטת אור ומתרחשת בשקט מוחלט.

מתגי גבול נמצאים בשימוש נרחב על ידי יצרני רהיטים, המתקינים אותם בארונות בגדים. החיבור מתבצע בהתאם להוראות המצורפות לכל דגם. התרשים מציג את מיקום ההידוק של מבנה הפלסטיק עם המפתח. עבור הדלת האמצעית, יש להתקין אותה כך שהיא לא תפריע לתנועה הנכונה של דלת החלק השני לאורך המדריכים.

התרשימים מציגים את הליך חיבור מתגי הגבלה לדלתות הזזה בארונות הזזה (אופציה ב') ולדלתות מתנדנדות (אופציה א')

אם מותקן מתג גבול עבור דלת נדנדה, הוא קבוע באמצעות ברגים עם הקשה עצמית בתוך הארון. כשהדלת סגורה, הכפתור לוחץ, פותח את המעגל והתאורה לא פועלת. כשהדלת פתוחה, הדלת משחררת את הכפתור והתאורה נדלקת.

סימון מתג הגבול

כל אחד מהתקני המיתוג הללו מסומן בהתאם. על ידי פענוחו, תוכלו לקבל את כל המידע על דגם ספציפי של מתג גבול. אם יש עליו ערך VU222M, אז זה אומר שזהו מתג גבול מסדרת VU222. האלמנט הנע הוא מנוף מודרני.

דיאגרמת בלוקים זו מציגה את הסמל של מתג גבול המיועד לפעולה במעגלי בקרה הפועלים מזרם חילופין וישר עם מתח מרבי של 660V

תן לנו לפענח בפירוט, למשל, את הסימון של מתג VP 15M4221-54U2. הוא מצויד ברכיב פעיל אחד הניתן להזזה מסדרת 15. יש לו מגע יצירת קשר אחד ומגע ניתוק אחד, מצויד בדוחף עם רולר.

רמת ההגנה היא IP54 בצד הכונן, "U" מציין את הגרסה האקלימית, ומספר 2 מציין את קטגוריית המיקום. המוצר תואם ל-TU U 31.2-25019584-005-2004.

יצרנים מובילים בסגמנט

חברות רבות מייצרות חיישנים כאלה. ביניהם יש מנהיגים מוכרים. ביניהם החברה הגרמנית Sick, כיצרנית העיקרית של מוצרים באיכות גבוהה כל כך. Autonics מספקת לשוק מתגי גבול ללא מגע מסוגים אינדוקטיביים וקיבוציים.

חיישנים ללא מגע באיכות גבוהה מיוצרים על ידי חברת TEKO הרוסית. הם מאופיינים באטימות גבוהה במיוחד (IP 68). מתגי גבול אלו פועלים בסביבות המסוכנות ביותר, כולל פיצוץ, וקיימות שיטות התקנה שונות.

מתגי הגבלה של היצרן האוקראיני Promfactor פופולריים. מתגים ומתגי גבול VP, PP, VU מיוצרים כאן. האחריות, בכפוף לעמידה בכל כללי ההפעלה, היא 3 שנים.

מסקנות וסרטון שימושי בנושא

סרטון מס' 1. פופולרי לגבי מתג גבול:

סרטון מס' 2. התקנת HF על מכונת CNC תוצרת בית:

המטרה של מתגי הגבול יכולה להיות שונה מאוד. הם משמשים הן במערכות תעשייתיות מורכבות והן בחיי היומיום כדי להגביר את הנוחות שלנו. העיקר שהם צריכים להיות מחוברים למעגל החשמלי רק לאחר שהמתח הוסר לחלוטין.

נא לכתוב הערות בבלוק למטה. אולי תשתף מידע שיועיל למבקרים באתר. השאירו פוסטים עם המלצות, פרסמו תמונות בנושא, שאלו שאלות.