Jste zde

TEST – Dvouvodičový indukčák OMRON E2A-M18KS08

Antonín Vojáček, 1. Květen 2011 - 16:14

Vyzkoušel jsem dvouvodičový indukční snímač velikosti M18 s dvouvodičovým spínaným výstupem od společnosti OMRON. Jde o "klasický" indukční snímač s výrazně rozdílnou citlivostí na různé druhy kovů. Jeho výhodou je však nízká prodejní cena.

Po delší době se mi do ruky dostal některý další snímač, který ještě nebyl uveden na stránkách serveru automatizace.HW.cz. Je jím dvouvodičový indukční snímač přiblížení se spínaným výstupem společnosti OMRON s celým označením E2A-M18KS08-WP-D1.

Jde o jeden z nejlevnějších zástupců indukčních snímačů českého zastoupení Omronu, jehož cena se v závislosti na počtu odebíraných kusů může pohybovat již od cca 600,- Kč / ks. Jde konkrétně o indukční snímač ve válcovém pouzdře M18 s dosahem cca 8 mm, který je však klasické konstrukce, což v praxi znamená, že detekční vzdálenost je pro různé kovy různá a jak si můžete přečíst dále, dost výrazně (princip indukčních snímačů - viz článek "Indukční senzory přiblížení - obecný popis"). Nejde tedy o produkt se schopností zhruba stejné rekce na všechny kovy, jako například u indukčních snímačů Turck s technologií UPROX+ (viz článek TEST - praktická zkouška tech. uprox+ indukčního senzoru Turck). Za ty však zase zaplatíte skoro dvojnásobnou cenu…

Pojďme se však na snímač OMRON podívat trošku blíže…

Provedení a parametry snímače

Jak již bylo výše zmíněno, jde o indukční snímač pro detekci přiblížení kovů v provedení v zápustném válcovém pouzdře se závitem M18. Celková délka pak 59,5 mm, přičemž délka závitové části je 39 mm. Závitová část je z poniklované mosazi (nabízena je i nerezová ocel), čelo snímače z PBT plastu a zadní část snímače, kde vychází ven dvouvodičový kabel je z průhledného ohebného plastu.

V mém konkrétním případě šlo o provedení s 2m kabelem. Protože jde o zápustnou verzi, je závit snímače až k samotnému čelu. Na druhé straně jsou pak v zadní průhledné části schované dvě indikační LED diody (červená a žlutá). Proč dvě? Konkrétně červená LED slouží primárně pro nastavení snímací oblasti a kontrolu funkce, protože indikuje, že kovový předmět dosáhl snímatelného dosahu (100% detekční vzdálenosti). Jakmile předmět dostane do tzv. "spolehlivé detekční vzdálenosti“ (cca 80% detekční vzdálenosti), červená LED zhasne a naopak se rozsvítí žlutá LED. Spínací výstup snímače sice zareaguje již při rozsvícená červené LED, ale v provozu s opakovanou činností (např. při funkci snímače jako elektronického dorazu) by mělo být pro spolehlivou funkci vždy dosaženo přiblížení předmětu na „žlutou vzdálenost“. To kvůli zamezení různých negativních vlivů, jako například vibrace držáku snímače, vliv změny napájecího napětí, okolní teploty, el. rušení apod.

Z pohledu elektrického připojení je napájení i snímání výstupu provedeno společným dvouvodičovým výstupem tak, že se při detekci sepne tranzistor mezi oběma napájecími vodiči. Tím se sníží el. odpor na vstupu snímače a tedy zvýší průchod el. proudu smyčkou. Na snímacím odporu ve smyčce pak lze detekovat změnu úbytku napětí. V mém případě u tohoto typu je výstup typu NO (Normally Open = v klidu rozepnutý), ale nabízena je samozřejmě i inverzní varianta NC (Normally Closed = v klidu sepnutý).

Provedení výstupu a jeho reakce společně s indikačními LED na přiblížení kovu.

Základní parametry senzoru (dle specifikace výrobce):

Snímací vzdálenost: 8 mm +/- 10%
„Spolehlivá“ snímací vzdálenost: 0…6,4 mm
Snímací /spínací rychlost: 500 Hz
Napájecí napětí: 12 až 24 V DC
Klidový odběr: max. 0,8 mA
Max. zatížení: 100 mA
Provozní teplota: -40...70°C
Vliv teploty na detekční vzdálenost: +/- 15%
El. propojení: dvouvodičový kabel, výstup NO
Stupeň krytí: IP67
Celkové rozměry: 18 x 59,5 mm

Odzkoušení detekční citlivosti

Snímač jsem připojil na stabilizovaný stejnosměrný napájecí zdroj 24 V přes sériově vřazený rezistor 800 Ohmů. Při klidové činnosti není základní stav nijak indikován a tedy není při pohledu na snímač patrné, zda má či nemá napájení, zda tedy je pracuje či ne. To je trošku negativní stránka. V tomto stavu je odběr snímače cca 0,4 mA, tedy na snímacím odporu je úbytek cca 0,4 V.

Při přiblížení kovu na detekční hranici snímače se rozsvítí červená LED. Zároveň se i sepne výstupní tranzistor snímače a tak na rezistoru vznikne vlivem zvýšeného proudu smyčkou úbytek cca 21,5 V. To odpovídá v tomto režimu výrobcem uváděnému max. úbytku napětí na snímači 3 V. Hystereze tohoto stavu je minimální, takže pohyb s kovem na této hranici o několik desetin mm již způsobuje rozsvícení a zhasínání LED.

Budeme-li pokračovat v dalším přibližování kovu k čelu snímače, tak cca po 1 mm se červená LED zhasne a rozsvítí se žlutá LED. Ta indukuje tedy stabilní spolehlivou detekční funkci snímače. Pokud tedy při provozu snímače bude kovová část pravidelně přicházet do této „žluté zóny“, je spolehlivě zajištěna její detekce.

Ukázka červené a žluté LED indikace přiblížení nerezové mince.

Z pohledu detekční citlivost na různé druhy kovů je snímač velmi nevyrovnaný. Zatímco výrobcem uváděné jmenovité snímací vzdálenosti snímač dosáhne na železné (feromagnetické) předměty, na kovy jako hliník, měď či mosaz je citlivost více než poloviční! To je pravděpodobně způsobeno použitím klasické konstrukce snímací částí s cívkou s jádrem.

Pokusně jsem zkusil citlivost na některé kovy:

Moje zjištěné hodnoty detekční citlivosti pro různé druhy kovů.

Detekční hodnoty udávané výrobcem.

Poznámka na závěr…

Snímač je vzhledem k různé citlivosti na kovy vhodný jen pro aplikace typu elektronického koncového dorazu, kdy bude cyklicky neustále detekovat stejnou kovovou část vůči níž bude vhodně nastavena jeho pozice. Nehodí se tedy pro aplikace, kde chceme snímačem detekovat přiblížení různých kovových předmětů (předem neznámých). Citlivost na hliník a měď je pak dost mizerná (malý dosah snímače), takže v tomto případě bych se nejspíš možná poohlédl jinde.

Jinak závěrem poznámka k balení. Snímač mi přišel v ekologicky odbouratelném plastovém pytlíku, kde mimo samotného snímače a 2 ks upevňovacích maticí nebylo vůbec nic, ani nějaký leták o parametrech snímače. Ten je tedy nutné si najít na stránkách výrobce. To je prostě logická a pochopitelná daň za nízkou cenu. Snímač je pak logicky ze stejného důvodu vyráběn v Číně.

Článek vytvořil: Antonín Vojáček