In hochentzündlichen und explosiven Umgebungen kann selbst ein winziger Funke katastrophale Folgen auslösen. Die Gewährleistung der Sensorzuverlässigkeit in solchen Gefahrenbereichen ist entscheidend, und hier zeigen NAMUR-Sensoren ihren einzigartigen Wert. Diese zweidrahtigen Geräte sind mit eigensicheren Merkmalen konzipiert und haben sich zu unverzichtbaren Komponenten in automatisierten Steuerungssystemen für gefährliche Standorte entwickelt.
NAMUR-Sensoren arbeiten als stromsparende Zweidrahtgeräte, die mit Schaltverstärkern gekoppelt werden. Ihr grundlegender Vorteil liegt im extrem geringen Stromverbrauch, was sie ideal für eigensichere (IS) Anwendungen macht. Eigensicherheit gewährleistet, dass unter normalen und fehlerhaften Bedingungen keine Funken oder thermischen Effekte, die im Stromkreis entstehen, umgebende explosive Gemische entzünden können. NAMUR-Sensoren erreichen dies durch strenge Begrenzung von Betriebsstrom und -spannung.
Im Kern funktionieren NAMUR-Sensoren als variable Widerstände. Wenn sich ein Zielobjekt nähert, ändert sich die Impedanz des Sensors entsprechend. Bei induktiven Sensoren beispielsweise erzeugt die Abwesenheit von Metallzielen einen Zustand mit geringer Impedanz und einem Stromverbrauch von über 2,2 mA. Der interne Oszillatorschaltkreis bleibt aktiv und erzeugt ein hochfrequentes elektromagnetisches Feld.
Wenn Metall in dieses elektromagnetische Feld eindringt, bilden sich Wirbelströme, die Energie verbrauchen und die Oszillationsamplitude reduzieren, während die Impedanz steigt. Wenn sich das Ziel näher bewegt, steigt die Impedanz weiter an. Eine vollständige Dämpfung tritt auf, wenn der Stromverbrauch unter 1,0 mA fällt. Insbesondere kapazitive und magnetisch-induktive Sensoren zeigen ein entgegengesetztes Stromverhalten – die Nähe des Ziels erhöht den Stromfluss.
Das wichtigste Betriebsmerkmal von NAMUR-Sensoren liegt in der Stromdifferenz zwischen gedämpften (Metall vorhanden) und ungedämpften Zuständen. Schaltverstärker überwachen diese Differenz und vergleichen sie mit voreingestellten Schwellenwerten, um die Zielerkennung zu bestimmen und entsprechende Ausgangssignale zu generieren.
Dieser Ansatz bietet erhebliche Vorteile in industriellen Anwendungen. Da die Erkennung auf Stromdifferenzen und nicht auf absoluter Präzision beruht, können NAMUR-Sensoren einfachere Schaltungsdesigns mit weniger Komponenten verwenden, was die Zuverlässigkeit erhöht und gleichzeitig eine robuste Leistung beibehält.
Die minimale Komponentenanzahl in NAMUR-Sensoren trägt zu einer außergewöhnlichen Zuverlässigkeit bei. Sowohl gedämpfte als auch ungedämpfte Zustände weisen geringe Impedanzeigenschaften auf, was diese Sensoren von Natur aus unempfindlich gegenüber transienten Störungen macht. Diese Qualität gewährleistet einen stabilen Betrieb in anspruchsvollen Industrieumgebungen mit elektrischem Rauschen und variablen Bedingungen.
NAMUR-Sensoren verwenden Gleichstromversorgung, wodurch mehrere Sensorkabel parallel ohne gegenseitige Beeinflussung verlegt werden können. Dies ist besonders wertvoll in Anwendungen, die dichte Sensoranordnungen erfordern, wie z. B. in automatisierten Produktionslinien, wo mehrere Erkennungspunkte gleichzeitig arbeiten müssen.
Standard-NAMUR-Sensoren, die mit 8,2 V DC und einer Quellimpedanz von 1 kΩ arbeiten, zeigen vorhersagbare Strom-Abstand-Beziehungen. Alle Sensoren der Y0- und Y1-Serie werden werkseitig kalibriert, um sicherzustellen, dass der Strom innerhalb von ±10 % der Nenn-Erfassungsbereiche 1,55 mA erreicht. Diese strenge Prüfung garantiert eine konsistente Leistung über Produktionschargen hinweg.
Bei Annäherung des Ziels verhalten sich NAMUR-Sensoren effektiv wie variable Widerstände mit einer Impedanz zwischen 1 kΩ und 8 kΩ. Dieses Impedanzfenster bietet Verstärkerdesignern Flexibilität, Systeme für spezifische Anwendungsanforderungen anzupassen.
Mit ihren eigensicheren Merkmalen und ihrer bewährten Zuverlässigkeit bleiben NAMUR-Sensoren unverzichtbare Komponenten für die Automatisierung in Gefahrenbereichen. Laufende technologische Fortschritte versprechen, ihre Rolle in zukünftigen Industriesystemen zu erweitern.
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