Induktiver Näherungsschalter: Aufbau in 3D
Wie merkt ein Sensor, dass Metall vor ihm ist, ohne es zu berühren? Hier zerlegst du einen induktiven Näherungsschalter in 3D, von der Gewindehülse bis zum Stecker. Danach geht es um Schaltabstände bei verschiedenen Metallen, den Einbau und die Fehlersuche an Sensor und SPS-Eingang.
Lädt einmalig rund 0,2 MB. Die Erklärungen unten funktionieren auch ohne 3D-Modell.
Induktiver Näherungsschalter
Ein induktiver Näherungsschalter in Gewindebauform M12, wie er an Maschinen Positionen abfragt. Mit Weiter wird er zerlegt, mit Metall annähern siehst du, wann er schaltet: Die gelbe Leuchte hinten geht an.
Die Bauteile im Überblick
-
Gewindehülse
Die Metallhülse mit Außengewinde schützt die Elektronik und dient zur Befestigung. M12 heißt: 12 mm Gewindedurchmesser. Innen ist der Sensor meist vergossen, er lässt sich also nicht reparieren.
-
Aktive Fläche
Die Kunststoffkappe vorne ist die aktive Fläche. Durch sie tritt das Feld der Spule aus. Nur Metall, das sich vor dieser Fläche bewegt, wird erkannt.
-
Spule mit Ferritkern
Die Spule sitzt in einem Schalenkern aus Ferrit. Zusammen mit der Elektronik erzeugt sie ein hochfrequentes Wechselfeld vor der aktiven Fläche. Der Ferritkern bündelt das Feld nach vorne.
-
Elektronik: Oszillator, Auswertung, Endstufe
Der Oszillator hält das Feld in Schwingung. Kommt Metall ins Feld, entstehen darin Wirbelströme, die dem Feld Energie entziehen, und die Schwingung wird schwächer. Die Auswertung erkennt das und schaltet über die Endstufe den Ausgang. Die gelbe Leuchte zeigt, ob der Ausgang geschaltet ist.
-
M12-Stecker
Angeschlossen wird über einen Stecker oder ein fest angegossenes Kabel. Bei dreiadrigen Sensoren ist die Belegung meist braun Plus, blau Minus und schwarz der Schaltausgang. Maßgeblich ist das Datenblatt.
-
Befestigungsmuttern
Mit zwei Muttern wird der Sensor im Halter festgeschraubt, der Abstand zum Metallteil lässt sich über das Gewinde einstellen. Ein bündig einbaubarer Sensor darf ganz im Metall stecken, ein nicht bündiger braucht rundherum eine freie Zone. Was gilt, steht im Datenblatt.
-
Metallteil und Schaltabstand
Der Schaltabstand ist die Entfernung, bei der der Sensor schaltet. Er hängt vom Metall ab: Bei Aluminium oder Kupfer schaltet der Sensor erst näher als bei Stahl. Die Umrechnung steht als Reduktionsfaktor im Datenblatt. Kunststoff und Holz erkennt ein induktiver Sensor nicht.