Cilindersensoren zijn ontworpen om de zuigerpositie in pneumatiektoepassingen te detecteren. Hierbij kun je kiezen uit verschillende varianten. De Reed- of solid state-variant komen het meest voor. In dit blog leg ik uit wat een cilindersensor doet en welke variant geschikt is voor jouw toepassing.
Hoe pas je een cilindersensor toe?
Een cilindersensor werkt op basis van een magneet op de zuiger en een sensor op de behuizing. Iedere keer wanneer deze op dezelfde positie staan, ontstaat er een signaal.
Om de positie van de zuiger nauwkeurig te bepalen, plaats je de sensor op de plek waar je terugkoppeling over de zuigerpositie wilt hebben. Je plaatst de sensor op die plek op de behuizing. De zuiger is voorzien van een magneetband die door de sensor gedetecteerd wordt wanneer beide op dezelfde positie staan.
Het detectiesignaal kun je vervolgens gebruiken voor bovenliggende besturingen of PLC. Zo kun je bijvoorbeeld vervolgstappen in de toepassing aansturen of veiligheidsmaatregelen in gang zetten.
Cilindersensoren zijn overigens geschikt voor zowel pneumatische als elektrische cilinders. Op elektronische assen kun je ze ook als bewegingsbegrenzers of referentiesensoren gebruiken.
Zowel solid state- als Reed-sensoren werken op basis van magnetisme, maar beide net even anders. Dat zit als volgt.
Solid state-sensor: verander de weerstand en brugspanning
Een solid state-sensor gebruikt verandering in weerstand in de sensor als gevolg van een veranderend magnetisch veld. Dit komt tot stand door vier ‘magneto resistieve sensoren’ die zijn verbonden met een wheatstone brug. Wanneer de magneet van de bewegende as of zuigerstang bij de sensor komt, verandert de weerstand van de individuele sensoren waardoor ook de brugspanning wijzigt. Door de spanningsverandering te versterken en bewerken leidt deze tot een uitgaand signaal vanuit de sensor.
Een solid state-sensor heeft geen mechanische componenten, maar alleen halfgeleider-elementen. Hierdoor slijten ze niet en zijn ze beschermd tegen overbelasting, omkerende polariteit en kortsluiting. Ze hebben daarnaast een lange levensduur en een gemiddeld storingsvrij interval van maar liefst 4077 jaar!
Reed-sensoren: van een open naar een gesloten stroomkring
Een Reed-sensor heeft in de behuizing twee metalen strips. Deze zijn van elkaar gescheiden door een vacuüm of inert gas, maar overlappen elkaar wel. Aan beide kanten van de sensor zijn de strips verbonden met een stroomkring. Doordat de strips gescheiden zijn, ontstaat er een open stroomkring. Op het moment dat de magneet op de zuigerstang bij het punt van overlap komt, worden de strips aangetrokken, raken elkaar aan, waardoor er een gesloten stroomkring ontstaat die een signaal genereert.
Het is een effectieve methode, maar wel een die een hoge tol eist. Reed-sensoren hebben met 20–50 miljoen cycli in verhouding namelijk een korte levensduur. Daarnaast verslechtert de werking langzaam doordat de metalen strips gaan ‘kleven’. Een ander nadeel is dat Reed-sensoren niet beschermd zijn tegen overbelasting, omgedraaide polariteit en kortsluiting.
Wanneer gebruik je een reed en wanneer een solid state cilindersensor?
Voor 9 op de 10 toepassingen is een solid state-sensor geschikt. Werk je echter met wisselspanning (110/230 V) of in omgevingstemperaturen boven de 85 °C, dan biedt een Reed-sensor uitkomst. Dit geldt ook wanneer potentiaalvrij contact vereist is, of je grotere belastingen moet schakelen. Een Reed-sensor is namelijk bestand tegen stromen tot 500 mA, in tegenstelling tot de solid state-sensor die maximaal 100 mA aankan.
De solid state-cilindersensoren van Festo
Wij hebben een diverse solid state-cilindersensoren van Festo in ons assortiment. Zoals gezegd zijn deze in 90% van de industriële toepassingen in te zetten. Dit zijn:
- Standaard T-slot solid state sensor SMT-8M
- Standaard C-slot solid state sensor SMT-10M
- Uitgebreide T-slot solid state sensor SDBT-MSX met zelflerend schakelpunt en instelbaar schakelraam
Vragen of opmerkingen?
Kom je er niet uit of heb je vragen? Laat gerust een reactie achter onderaan deze pagina of neem contact met ons op.
Afbeeldingen: Festo
Heeft dit artikel je geholpen?
Productspecialist pneumatiek