Как подключить концевой выключатель

Как самостоятельно подключить концевики к ЧПУ

Концевики для ЧПУ – важный элемента любого станка. Их классификация, быстрая установка концевого выключателя, активация и настройка прошивки Grbl.

Концевики – это важная часть любого станка с числовым программным управлением, а их подключение является неотъемлемой частью процесса сборки и настройки агрегата. Именно от качества их установки будет напрямую зависеть дальнейшая работа станка, количества поломок, и целостность всех его узлов.

Разновидности концевиков

На практике электрики применяют 5 вариантов концевиков:

  • механические;
  • кнопочные;
  • микровыключатели;
  • индуктивные;
  • бесконтактные.

Помимо базовых видов конечников специалисты разработали подвиды, которые внедряются в производство редко для нестандартных конструкций. Каждые из них отличаются своим внешним видом, ценовой категорией и предназначением на производстве.

Какие выбрать концевики для числового программного управления?

Рекомендуется выбирать концевой выключатель по следующим критериям:

  1. Прочность.
  2. Безопасность.
  3. Практичность.
  4. Совместимость с другими деталями.

Механический тип деталей используют в быту и на производстве. В роле выключателя может выступать: рычаг, кнопка, поплавок или ролик. Распространённый пример использования концевика в повседневной жизни — лифт в многоэтажных домах. В конструкции данного средства передвижения концевик встречается более 3-х раз:

  • показатель максимального и минимального значения, которого может достигать лифт во время движения;
  • отправляет сигнал для открытия дверей лифта;
  • датчик, который реагирует в экстренных ситуациях (обрыв каната).

Кнопочная модель или с колесиком оснащена электрическими контактами, которые могут функционировать как размыкающими, так и замыкающими. В зависимости от места применения и функциональности детали выбирают кнопочный или роликовый вариант. Такой концевик применяют для сигнализаций, используя две пары контактов. На практике одинарные концевые выключатели уже редкость и практически не продаются в большом количестве.

В электронике и бытовой технике устанавливают микровыключатели, которые получили свое название в результате компактного размера. Такой вариант подойдет для установки датчика на входные двери, который будет включать свет в коридоре при открытии дверей. Особенность микровыключателя заключается в низком уровне мощности, что понижает уровень эффективности устройства. Его стоимость на рынке продаж варьируется в сумме от 40 до 290 рублей.

Бесконтактный концевик востребован в промышленной сфере производства, ведь он оснащен дозаторами, которые контролируют уровень жидкости в емкости, что позволяет упростить многие процессы. Широкий ассортимент данного товара позволяет купить деталь разной стоимости (100 — 300 рублей), которая будет соответствовать желаемой конструкции.

Индуктивный тип разработан исключительно в блоковом формате с различными комбинациями, а также размерами. Он пользуется спросом в сфере системы безопасности, потому что способен реагировать на вес и движение различных металлов. Для монтировки рекомендуется выбрать клей или гайки. Он может подойти для некоторых видов станков и заменить механическую модель. Приобрести индуктивный вариант можно за 2 000 рублей от импортного поставщика из Германии или за 700 рублей от отечественного производителя.

Для подключения к ЧПУ рекомендуется отдать предпочтение первому варианту, то есть механическому концевику. Данная модель находится в доступной ценовой категории — от 30 до 50 рублей и не требует много времени для внедрения в числовое программное управление. Продаются концевики в строительных гипермаркетах, интернет-магазинах и на рынках.

Зачем подключать механический концевик к ЧПУ

Концевые выключатели представляют собой кнопку, которую необходимо установить в предельных точках станка, они расположены в виде трех осей: X, Y и Z. Устанавливается концевой выключатель по схеме или видео-инструкции, которые можно найти у нас на сайте.

Главные функции детали заключаются в предоставлении безопасности, то есть не допустить поломку станка:

  • в случае возникновения сбоя шагов на станке;
  • если произошла ошибка с нулевой точкой на станке;
  • когда появляется ошибка с G-кодом или он больше размера рабочего поля.

Механический концевик — это бюджетная и функциональная деталь, которая облегчает процесс производства. Поэтому не забывайте оснащать станок концевыми выключателями, чтобы не обнаружить его в неисправном состоянии.

Как самостоятельно прикрепить механические концевики к станку

Всего данный процесс займет от 50 минут до 3-х часов при условии, что присутствуют навыки в этом деле и есть в наличии необходимые средства для работы:

  • инструкция;
  • саморезы;
  • концевики;
  • клей;
  • прочие инструменты.

Процесс оснащения станка включает в себя три этапа: один теоретический и два практических.

  1. Первый этап состоит из теоретических данных: выберите схему подключения, которая соответствует требованиям конструкции. Если она не подходит под параметры станка, то необходимо взять за пример базовый схематический рисунок и внести в него коррективы.
  2. Второй этап подключения заключается в практической части — воплотить схему в реальность и припаять необходимые элементы. Для начала в стандартном варианте специалист припаивает провода к резисторам, после чего проделывает это процедуру с остальными деталями. Припаивайте гасящий резистор ближе к порту, чтобы он не питался импульсами, которые будут провоцировать на ложную реакцию станка.
  3. Третий этап — закрепить концевые выключатели на три оси станка: X, Y и Z. Сделать это можно с помощью мебельных уголков и саморезов, для прочности добавьте немного клея. Далее полученный материал прикрепить к раме станка, предварительно сделав в ней отверстия и нарезав резьбу.

После проделанной работы отдельным пунктом считается процесс внесения информационной базы в прошивку Grbl.

Как активировать и настроить прошивку Grbl

Для работы с прошивкой рекомендуется открыть официальный сайт Grbl, где опубликованы все значения, которые могут быть полезными.

Разберемся с каждым параметром, который нам нужен в процессе подключения концевиков к чпу. За концевики отвечают следующие ячейки: $13, $14, $20, $21, $22, $23, $24, $25, $26, $130,$131,$132. Любое изменение вводится с помощью цифры 0 или 1.

Корректировка дюймов и миллиметров расположена в команде $13 со значением единица, но оно может меняться в зависимости от особенностей конструкции. Следующий параметр прошивки ($14), как правило, остается без изменений с показателем ноль.

За программные пределы отвечает позиция $20, которая взаимосвязана с $130, $131, $132 — они отвечают за размер станка. Указывая данные в ячейках $130, $131, $132, Вы определяете предельные значения конечников.

Команда $22 отвечает за поиск цикла возврата в нулевую точку и должна быть активирована со значением единица для того чтобы не возникало затруднений с корректировкой параметров в ячейке $21, которая содержит жесткие пределы и предназначена для запуска концевика.

Функция команды $23 – контролировать процесс движения в отрицательную (противоположную) сторону. Следующий показатель $24 отображает минимальную скорость механических концевиков. Затем в графе $25, после того как задана информация о минимальной скорости указывается противоположное значение — максимальная скорость концевика. Дребезг контактов располагается в ячейке $26, согласно информации сайта Grbl необходимо задавать числовое значение в пределах 10 — 25 микросекунд.

После добавления информации в прошивку можно запускать станок и проверять соответствует ли его работа требованиям. Если система Grbl выдает ошибку или закрывается, то проверьте указанные сведения и откорректируйте при необходимости.

Итак, ознакомившись с базовой информацией о процессе установки концевых выключателей на станок можно сделать вывод, что эта работа имеет ряд сложностей и нюансов для новичков. Поэтому рекомендуется во время покупки деталей обращаться за консультацией к продавцам, которые смогут проанализировать особенности конструкции.

Устанавливать концевики лучше со специалистом или воспользовавшись соответствующими видео-уроками. Для заключительной части нужно посетить сайт Grbl, чтобы ориентироваться в показателях и предельных значениях данных. Если следовать вышеуказанной инструкции, то конечным результатом будет исправная работа станка в совокупности с концевиками.

Как подключить путевой выключатель

Принцип работы

Концевой выключатель работает по-разному: на подачу или отключение напряжения. Это может быть как прямое механическое воздействие – толчок, касание, нажатие, так и воздействие электромагнитных полей, ультразвука или инфракрасного излучения на особые элементы, входящие в конструкцию выключателя.

Сенсорные, например, реагируют на попадание объекта в спектр излучения лучей, емкостные – на приближение человека, механические – только на прямое физическое воздействие.

Независимо от функциональных особенностей, всегда срабатывает группа контактов, контролирующих необходимый диапазон движения.

При этом важно правильно настроить и установить концевой выключатель, чтобы он не запускался преждевременно, не пропускал сигнал, не ломался при «наезде» на него работающего механизма.

Краткая характеристика некоторых подвидов

Микровыключатели

Микровыключатели являются разновидностью механических концевиков. Применяются в основном в электронике и бытовых приборах. Но можно их эффективно применять в домашних условиях: поставить на дверь, чтобы при открытии ее зажигался свет или включалась вытяжка.

Требуют особой тщательности в настройке срабатывания, так как ход их подвижной части исчисляется в миллиметрах.

Бесконтактные выключатели

Бесконтактные выключатели – более совершенное устройство, в работе которых задействованы транзисторные ключи с малым сопротивлением. При разрыве электроцепи не происходит подгорание контактов.

Бесконтактные выключатели имеют свою разновидность:

Ультразвуковые

Используются в качестве датчиков объема и движения. В конструкции – специальные звуковые кварцевые элементы.

Емкостные

Реагируют на приближение человеческого тела. Основаны на взаимодействии с ним.

Сенсорные (оптические)

В конструкции предусмотрен специальный инфракрасный светодиод и фототранзистор. Работает при любом освещении. Когда луч светодиода прерывается, срабатывает фотоэлемент, отключается-включается рабочий механизм.

Индуктивные

Реагирует на электромагнитные поля при приближении-отдалении. Срабатывает, когда удовлетворяются настройки: механизм попадает в зону воздействия или выходит за ее пределы.

На основе бесконтактных коммуникационных устройств изготовляются различные полезные высокочувствительные датчики, широко применяемые в процессе автоматизации производственных процессов. Контроль, дозировка жидких и сыпучих материалов – основная сфера их применения.

Важно перед непосредственным монтажом концевика (независимо от его типа) отключить напряжение, обесточить цепь питания. Сама схема подключения обычно нарисована на корпусе устройства и не вызовет затруднений.

Чтобы понять, в каком месте нужно установить концевой выключатель нужно тщательно изучить особенности механизма, работу которого нужно контролировать.

Перед приобретением устройства и всех комплектующих нужно обязательно проконсультироваться со специалистом, чтобы понять, какой вид, модель подойдет лучше для конкретных целей.

Чтобы ни переплачивать, ни покупать то, что не нужно, важно понять для чего приобретается концевой выключатель, что он будет ограничивать, какой прибор включать – отключать. Правильный выбор, грамотное подключение – залог долгой работы!

Песочница: Концевики

Добрый день Уважаемые читатели!

Данная тема будет актуальна для новичков. Матерым 3D-мейкерам скорее всего будет не интересна. Сегодня я попытаюсь рассказать о концевиках. Для того, чтобы каретка 3D принтера могла понять свое крайнее положение, точку начало с координатами X0, Y0, Z0, необходимо использовать EndStop или, как их называют у нас концевые выключатели (концевики). Концевики бывают разных типов:

  • Механические;
  • Оптические;
  • Магнитные;
  • Другие.

Механические в свою очередь делятся на обычный и индикаторные. Механический концевик представляют по сути простой переключатель (кнопку), который срабатывает при соприкосновении с кареткой. При срабатывании концевика на порт микроконтроллера поступает сигнал. По этому сигналу микроконтроллер выключает шаговый двигатель (ШД) и откатывает каретку на несколько мм назад. Обычный концевик
Обычный концевик, имеет контакты COM, NO, NC.
В разомкнутом положении:
Контакты COM и NC находятся под напряжением +5V. Контакт NO — земля (GND) Контакты COM и NC замкнуты.

В замкнутом положении:

У нас замыкаются контакты COM (+5V) и NO (GND). Контакты COM и NC размыкаются. Для подключения необходимы два провода красный и черный. При срабатывании слышен щелчок.

Индикаторный концевик

Индикаторный имеет те же контакты за исключение наличия третьего провода (зеленый). Провод красный — ‘V’ VCC +5V Провод черный — ‘G’ GND — Земля Провод зеленый — ‘S’ Сигнал +5V

Принцип работы такой же, что и у простого концевика, но у него имеется светодиод, который загорается при срабатывании. Для подключения необходимы три провода. При срабатывании слышен щелчок и загорается светодиод. Оптический концевик

Внутри оптического концевика установлена оптическая пара, которая срабатывает при появлении «преграды», которая попадает в зазор между светодиодом и фоторезистором. Такие концевики считаются более точными по сравнению с механическими концевиками. Стоят они дороже, но по возможности лучше ставить их. Срабатывание беззвучно, при срабатывании загорается светодиод. Может не работать при солнечном свете и при наличии пыли, возможны ложные срабатывания.


ИсточникНа плате нанесены буквы около разъема — V, S, G. Провод красный — ‘V’ VCC +5V Провод черный — ‘G’ GND — Земля Провод зеленый ‘S’ Сигнал Принцип работы оптических концевиков
Подается 5v на светодиод через ограничительный (подтягивающий) резистор. Измеряется сопротивление фотодиода/фототранзистора Для 5V логики, сопротивления, установленные на датчике R1=180 Om (181); R2=2.2 kOm (222); R3=1 kOm (102). Источник Высокий сигнал

5v (замкнут), низкий

3v (разомкнут)
Магнитный концевик
Датчик Холла — датчик срабатывает при появлении магнитного поля (полярности) от источника. Сейчас различают аналоговые и цифровые датчики. Цифровые в свою очередь можно разделить на
униполярные
и
биполярные
.

Униполярные
– срабатывают при наличии поля определённой полярности и отключаются при снижении индукции поля.
Биполярные
– реагируют на смену полярности поля, то есть одна полярность – включает датчик, другая – выключает. Также имеет 3 контакта и основан на TLE4905L.


ИсточникЕще хотелось отметить такие изыски как датчик приближения, датчик давления, датчик на базе пьезоизлучателя, но это уже совсем другая история …
Прошивка
Прошивка MARLIN поддерживает механические и оптические датчики. Для механических необходимо в файле configuration.h прописать следующие значения: Для механических концевиков: const bool X_MIN_ENDSTOP_INVERTING = false; const bool Y_MIN_ENDSTOP_INVERTING = false; const bool Z_MIN_ENDSTOP_INVERTING = false; Для оптических концевиков: const bool X_MIN_ENDSTOP_INVERTING = true; const bool Y_MIN_ENDSTOP_INVERTING = true; const bool Z_MIN_ENDSTOP_INVERTING = true; После этого работу концевиков можно проверить командой M119 в консоли. В ответ должен прийти текст: x_min: open – концевик не сработал, x_min: TRIGGERED – концевик сработал,
Установка
Обычно на 3D принтер устанавливают только минимальные (левые) концевики, они устанавливаются только ради команды Home [
G28 Y0 X0 Z0]
Максимальные концевики (правые) не устанавливают, так как в прошивке есть софтовое ограничение и принтер (при отсутствии проблем) не выйдет за пределы, установленные в прошивке. Также можно определить максимальные концевики для положения Home. Для этого необходимо поменять значение c -1 MIN на 1 MAX (1 = MAX, -1 = MIN) #define X_HOME_DIR 1 #define Y_HOME_DIR 1 #define Z_HOME_DIR 1
Подключение
Подключаем минимальные концевики к RAMPS к контактам X- Y- Z-, +5V (красный), GND (черный), S (зеленый/желтый).


В своем принтере я реализовал подключение концевиков по осям X и Y механические, по оси Z оптический. Считаю, что для оси Z это актуально, для других осей не важно. Концевик по оси X пришлось немного переделать, так как имеющийся у меня концевик не удобно было крепить на мою каретку и у него было короткое плечо. Получился вот такой колхоз, концевик работает на этом спасибо.


Оптический концевик продавался с белым проводом, у него порядок контактов другой. Провод был заменен на обычный трехцветный (взят от старого механического концевика), в фишке провода тоже были поменяны местами. Получилась следующая схема: — Концевик Красный-Зеленый-Черный — RAMPS Красный-Черный-Зеленый


Теперь можно подключать как обычно.
Всем спасибо за внимание!

Концевые выключатели: виды, принцип работы и монтаж

Концевые выключатели в основном применяются в промышленной, бытовой автоматике, а также в электротехнических изделиях. По своим функциям устройства аналогичны обычному выключателю, имеются отличия лишь в конструктивности. Все виды таких датчиков действуют на мотор любого привода, а также пускатель и цепи освещения.

Что такое концевик и для чего он нужен в автомобиле

Термин концевик — не что иное, как обиходное сокращение от «концевой выключатель». В нём контакты замыкаются без фиксации подвижным штоком – это удобно для контроля положения движущихся элементов. Концевики разных видов ставятся в автомобилях на дверях или в багажнике, они контролируют положение педали тормоза, рычага ручного тормоза.

Дверные концевики: где находятся, подключение, проверка

Изначально концевики на двери ставились для автоматического включения плафона салона. Схема подключения у них была простейшей – все соединялись параллельно, то есть было безразлично, какая дверь открыта. В бюджетных комплектациях автомобилей часто вовсе ставился только концевик водительской двери.

Видео: Проблемы с концевиками у Лады Весты, Гранта и Калина

Слабым звеном таких концевиков стала необходимость размещать их в крайне неудобном месте: нажимала на них выступающая часть металлического листа двери в нижнем углу, реже конструкторам удавалось разместить концевик выше. Из-за этого они часто выходили из строя даже несмотря на герметизирующий колпачок снаружи. Для автомобиля с сигнализацией это означало случайные срабатывания тревоги в неподходящее время или, что ничуть не лучше, возможность открытия двери без срабатывания сигнализации.

В дальнейшем схемы подключения концевиков в дверях усложнились – изначально для индикации конкретной открытой двери на примитивных бортовых компьютерах. Здесь уже к каждой двери шел свой сигнальный провод, что усложнило установку сигнализаций: так как подключить концевики нужно к единственному входу центрального блока, попытка соединить его со всеми концевиками сразу приводит к нарушению индикации на экране бортового компьютера (показывает все двери открытыми одновременно). Из-за этого приходится применять диодную развязку, позволяющую объединить логически выходы концевиков, не нарушая работу компьютера.

Работает она просто: поскольку диод проводит ток только в одном направлении, при замыкании любого из концевиков выход сигнализации оказывается связанным с «массой» в любом случае, но с остальными проводами концевиков нажатый оказывается связанным через встречно включенную пару диодов, не пропускающую ток.

Решение проблемы с надежностью концевиков оказалось достаточно простым. Давно стало нормой, что концевик двери находится в самом механизме замка, то есть он высоко поднят и хорошо защищен от попадания воды, если, конечно, исправен уплотнитель стекла. Отметим, что сам принцип работы концевика двери при этом изменился. Если концевой выключатель двери установлен в прихлопе, то срабатывает он при определенном положении двери, замыкая контакты, когда она начинает открываться.

Если же концевик двери находится в замке, то срабатывает по перемещению запорного механизма: часто (но не обязательно) достаточно поднять ручку, не открывая саму дверь, чтобы замкнуть контакты. Это, кстати, делает установку сигнализаций удобнее: можно оставлять при работе дверь открытой, защелкнув «собачку» замка отверткой, и сигнализация уже не будет «видеть» дверь открытой.

Так хорошо, например, настраивать датчик удара, поставив машину на охрану с открытой дверью, а не повторяя для каждой регулировки цикл «закрыл – поставил на охрану – ударил – снял с охраны – открыл дверь – поменял настройку».

На современных машинах концевик водительской двери получил еще одну функцию – на него обычно завязано «засыпание» и «пробуждение» бортовой электроники. По этой причине на сигнализациях с автозапуском приходится подключать цепь имитации открытия двери водителя: бортовой контроллер в конце цикла автозапуска «увидит», что после выключения зажигания дверь открылась и закрылась, и штатно переведет автомобиль в режим пониженного энергопотребления.

При этом часто на проводе концевика возникает кратковременный импульс «массы», что при обычной схеме диодной развязки приводит к срабатыванию тревоги по открытию двери спустя некоторое время после постановки на охрану. Чтобы избежать этого, схему развязки диодами усложняют.

Разница с предыдущей схемой в том, что диоды врезаются и в штатную проводку, а сигнализация подключается между диодом и концевиком. В этом случае при замыкании концевика «масса» приходит и на штатный блок управления бортовыми цепями автомобиля, и на сигнализацию. Но, когда в штатной проводке контроллер создает импульс «массы», вход сигнализации оказывается заперт встречно включенными диодами, и срабатывания тревоги не происходит.

Важно понимать, что длительность таких импульсов очень мала, и сигнализация может работать корректно и при развязке одним диодом на линию: например, «Шерханы» менее чувствительны, чем StarLine, по опыту автора. Но иногда возможны случайные срабатывания, и часто с этим связаны проблемы владельцев, когда концевики абсолютно исправны, но машина все равно иногда «орет сама по себе».

Чтобы проверить концевики дверей, нажмите на них пальцем (если выключатель стоит в прихлопе) или подходящим предметом (например, отверткой) защелкните «собачку» дверного замка. В качестве индикатора можно использовать хоть плафон салона, переведенный в положение «включение при открытии двери», либо экран бортового компьютера, если на нем предусмотрена индикация открытия. Обнаружив, что в какой-то двери концевик не отрабатывает, дальше исключите неисправность проводки.

Проще всего это сделать, конечно, если концевик стоит в прихлопе: подденьте пластиковый фиксатор и вытащите на себя. Если же концевик стоит в замке, то уже придется разбирать дверь. Для проверки проводки достаточно снять разъем с концевика и замкнуть контакты в колодке. Если при этом индикация открытия отработала как положено, то нужна замена концевика двери, иначе дело явно не в нем. Если сигнализация устанавливается на бюджетную машину в минимальной комплектации, где концевик есть только один или их нет вовсе, их приходится подключать самостоятельно. Здесь грубейшая ошибка – это применение дешевых концевиков от сигнализаций, которые использовать не стоит.

Надежность у них крайне мала, а для крепления требуется использовать саморез – это лишнее отверстие в кузове, да еще и в потенциально опасном в плане коррозии месте. Идеальный вариант – это установка штатных концевиков от более дорогих комплектаций, поскольку с целью унификации установочные отверстия для них есть во всех вариантах автомобиля.

Концевик багажника

Штатно в багажнике концевой выключатель ставится для срабатывания плафона подсветки в нем, на машинах со штатной сигнализацией он также служит для контроля открытия во время активной охраны. Также концевик может использоваться штатным центральным замком, блокируя запирание, если багажник не захлопнут.

Если же речь идет о дешевой машине в минимальной комплектации, то подключить концевик багажника при установке сигнализации придется самостоятельно. Легче всего владельцам тех автомобилей, где более дорогие комплектации предусматривают штатный концевик сигнализации багажника: как и с дверями, здесь достаточно установить в предусмотренное место оригинальную деталь. В противном случае, увы, придется сверлить отверстие и ставить универсальный. Все чаще отдельной деталью выключатель в багажнике не ставится, а встраивается в сам замок, как и в случае с дверями.

Иногда это приводит к серьезным проблемам: например, на Renault Koleos «фирменной болезнью» стал отказ механизма замка багажника, причем на практике автора «антирекорд» — это всего неделя после покупки новой машины. Замок, не запираясь, не давал сработать и встроенному концевику, а это, как и на других машинах на схожих платформах, блокировало запирание центрального замка в целом, из-за незапирающегося багажника хозяин не мог запереть и двери. В таких случаях приходилось намертво блокировать замок багажника в запертом состоянии, пока не приезжал новый на гарантийную замену.

Концевик капота

Что такое концевик капота? Это все такой же штоковый выключатель, разве что шток у него длиннее, чем в дверях или багажнике. Поскольку концевик капота находится на передней рамке, расстояние до капота оказывается достаточно большим, из-за чего и приходится использовать длинный шток.

Это – самый редко устанавливаемый штатно концевик. На машинах без штатной сигнализации он может применяться заводом разве что для подкапотного плафона, который навскидку припоминается разве что по ВАЗовскому «восьмому» семейству. Поэтому эти концевики для сигнализации приходится подключать самостоятельно, и поэтому хотя бы один концевик всегда входит в комплектацию охранных систем.

Но бывает и наоборот: например, на Renault Megane 3 и Fluence для российского рынка он есть штатно во всех комплектациях, кроме минимальной, и даже встроен в замок капота. И к нему даже идут провода… но найти их в салоне невозможно, потому что они остаются под капотом никуда не подключенными. При установке сигнализации, конечно, можно уже не устанавливать свой концевик, но провода под капот все равно придется тянуть.

Этот концевик сигнализации будет самым проблемным: вода и грязь будут попадать под кромку капота, вызывая коррозию, либо отказ концевика, либо ложные срабатывания тревоги. Поэтому нужно внимательно выбирать место, по возможности устанавливая концевик в самом чистом из доступных.

Разновидности и способы подключения концевого выключателя

Концевой выключатель (другие названия — конечный, путевой) представляет собой электрическое устройство для передачи сигнала, управляющего включением и выключением света. Сигнал посылается при перемещении подвижной части устройства в крайние позиции.

Конечные переключатели используют в охранных системах и автоматических воротах. Принцип работы устройства такой же, как у стандартного выключателя.

Конструкция

В составе конечного переключателя такие компоненты:

  • корпус;
  • панель;
  • головка;
  • контакты.

Основное требование к корпусу переключателя — достаточный уровень прочности. Это необходимо, чтобы выдерживать механические воздействия на корпус. В качестве материала производители используют алюминиево-кремниевый сплав. Некоторые модели выполняют из пластика.

Сферы применения

По типу использования конечные переключатели принято подразделять на два типа:

  1. Защитные. Предназначены для защиты механизмов или работников от случайных или ошибочных действий. К примеру, шахтный лифт не начнет двигаться до той поры, пока не закроются двери.
  2. Функциональные. Используются для включения или выключения электрических устройств. Такие переключатели применяют, например, в холодильниках, где свет загорается при открывании дверей.

Концевые устройства используются во многих сферах:

  • для управления бытовой техникой;
  • в автомобилях;
  • для встраивания в мебель;
  • для решения производственных целей.

Разновидности концевых переключателей

Существует несколько видов конечных переключателей, в том числе механические, магнитные, индуктивные.

Механические выключатели

Механические устройства выпускают с кнопочным, роликовым или рычажным управлением. Приборы срабатывают при воздействии на управляющий элемент — кнопку, рычажок, колесико. Происходит замыкание или размыкание контактов.

В корпусе есть электрические контакты. На панели обычно изображена схема работы устройства. Чаще всего можно встретить переключатель с двумя контактами (открытый и закрытый), а вот одинарный конечный выключатель встречается реже.

Один из видов конечных устройств — микровыключатель, работающий по тому же самому принципу, что и стандартный прибор. Отличие кроется в уменьшенном ходе рабочего элемента. Вследствие небольшого хода необходима более точная настройка при монтаже. Рабочий ход поддается увеличению в случае установки промежуточного элемента (рычажок с роликом).

Магнитные выключатели

В переключателях этого типа (их называют герконы) замыкание и размыкание контактов происходит при приближении к магниту. Магнитные приборы все чаще приходят на смену механическим моделям.

Состояние электрической цепи изменяют при помощи постоянного или внешнего магнита. Магниты находятся в пластиковых корпусах. Устройство способно работать с малым током и монтируется в разрыв электроцепи. В зависимости от потребностей используют модели с открытыми, закрытыми или переключаемыми контактами.

Индуктивные выключатели

Срабатывание прибора происходит при обнаружении датчиком металлического объекта. В этот момент индуктивное сопротивление дроссельной обмотки возрастает, в результате чего снижается ток в обмотке и размыкаются контакты в силовой цепи.

В продаже есть приборы самых разных размеров, от крупногабаритных изделий до микропереключателей. Устройства фиксируют крепежными элементами (гайки, болты) или клеем.

Чтобы предотвратить прохождение больших токов через микропереключатели, в схеме предусматривается промежуточное реле для подключения приборов освещения. Тонкая проводка к выключателю гарантирует небольшие токи. В качестве реле применяют МРП-1, РП-21 или реле 55-й серии.

Бесконтактные концевые переключатели

Путевые выключатели выпускаются в бесконтактных модификациях, которые включают электромагнитные реле и базируются на применении логических элементов. В движущихся частях прибора необходимость отсутствует.

Конструкция бесконтактных приборов содержит следующие компоненты:

  • чувствительный элемент;
  • элемент, обрабатывающий сигнал;
  • силовой ключ.

Бесконтактные концевые выключатели классифицируют по способу функционирования и воздействию на чувствительный элемент:

  1. Механическое влияние.
  2. Параметрическое влияние, при котором меняются физические качества преобразователя.

В свою очередь параметрические устройства делят на четыре типа:

  1. Индуктивные.
  2. Емкостные.
  3. Оптические.
  4. Ультразвуковые.

Емкостные датчики

Работа емкостных датчиков осуществляется за счет контактирования с телом человека. Как только прибор фиксирует человеческое тело, появляется электрическая емкость, запускает контур вибратора, задающий временные параметры. По мере приближения человека к переключателю повышается емкостный объем и снижается частота, образуемая мультивибратором. В результате преодоления определенного частотного порога происходит отключение прибора.

В качестве чувствительного элемента выступает пластика, имеющаяся на конденсаторе. Пластинка подключена к вибратору. На выходе мультивибратор соединяется с преобразователем напряжения и частоты. Кроме того, вибратор соединяется с компаратором, выступающим пороговым элементом.

Индуктивные датчики

Датчики этой разновидности производят с намагниченным или металлическим сердечником. Индуктивные устройства создают разнонаправленные электрическим импульсы, зависящие от приближения или удаления человека.

Как только уровень напряжения становится выше допустимого уровня, на обмотке датчика подключается триггер, открывающий ключ.

Оптические датчики

Оптические устройства оснащены инфракрасными диодами и фототранзисторами. Световой диод функционирует даже с помехами, возникающими под влиянием естественного света. Прибор отражает световые потоки или прерывает их (объект должен находиться между датчиком и источником света).

Ультразвуковые датчики

Устройства этого типа содержат кварцевые звуковые излучатели. Внутри содержится приемник, настроенный на заданную частоту. В пустом помещении период возврата и амплитуда сигнала неизменны.

При наличии движущегося объекта меняется характер распространения звуковых волн. Прибор фиксирует полученные изменения, что дает возможность правильно управлять источниками света в помещении.

Блоки переключателей

Для автоматизации работы приборов применяются блоки переключателей, которые обеспечивают более точную настройку электроприводов в автомобильной и электробытовой технике.

Использование блоков концевых выключателей позволяет добиться следующих целей:

  1. Настройка моментных и путевых переключателей без разборки корпуса электрического прибора. Для настройки используется пульт дистанционного управления.
  2. Срабатывание осуществляется, как только выходной вал достигнет заданного положения.
  3. При достижении критических показателей по крутящему моменту задействуются моментные выключатели.
  4. В случае срыва запорных элементов происходит блокировка датчиков.

Конечный дверной выключатель

В качестве примера концевого выключатели на двери приведем модель 4313WD. Модель применяется для управления светом в распашных дверях мебели. Замыкание и размыкание цепи осуществляется нажатием на кнопку.

Переключатель держится на мебели за счет четырех саморезов. Устанавливается на монтажную поверхность внутри мебели так, чтобы дверца прижимала кнопку. Таким образом обеспечивается выключенный свет при закрытой двери. Как только дверца открывается, происходит включение света.

Система работает от 220 Вольт. Сила тока — 2 Ампера.

Установка выключателя

Монтажные работы отличаются по своему характеру в зависимости от типа выключателя. В случае с клавишными устройствами понадобится штробить стены, чтобы подготовить каналы для электропроводки. Такие работы лучше осуществлять при ремонте помещения. Прибор устанавливают во внутренней части шкафа, а крепление монтируется на боковой стойке.

Проводку рекомендуется прокладывать в пластиковом канале. На задней стенке проводники направляются в ниши. Наружный способ организации проводки нежелателен, так как в этом случае шкаф нельзя располагать вплотную у стены.

Концевые выключатели монтируют в каждую секцию шкафа. Лампы зажигаются при открывании дверей, когда происходит высвобождение прижатой ранее кнопки. Переключатель не должен препятствовать открыванию дверей в соседних секциях.

Инфракрасные и сенсорные устройства срабатывают на открывание дверей мебели. Инфракрасные модели считаются более надежными в сравнении с сенсорными. Главное преимущество бесконтактных переключателей — отсутствие необходимости в протягивании к ним проводов.

Виды, принцип действия и устройство концевых выключателей

Для контроля и ограничения движения различных механизмов используется концевой выключатель. Он должен обладать следующими характеристиками: надежность срабатывания, безопасность для людей и приборов, высокая наработка на отказ. Существует большое количество разновидностей этих выключателей: механические, магнитные, индуктивные. Каждая группа делится на подгруппы. Все зависит от того, где будет применяться тот или иной прибор.

Механические

Концевые выключатели такого типа широко распространены как на производстве, так и в домашнем использовании. Они могут быть рычажного типа, поплавкового, с кнопкой или роликом.

Один из примеров, где эти приборы используются – лифтовое хозяйство. Концевики там стоят практически везде: датчик максимальной и минимальной высоты движения лифта, сигнализация открытия дверей, обрыва каната и так далее. Некоторые умельцы ставят микровыключатели у себя дома, чтобы при открытии дверей включался свет в комнате.

Модели с колесиком и кнопочные

Состоит подобный выключатель из корпуса, в котором имеются электрические контакты (замыкающие или размыкающие). Снаружи ставится ролик либо кнопка, в зависимости от того, как он будет эксплуатироваться.

На корпусе, как правило, нарисована схема подключения с указанием номеров контактов.

На примере прибора с роликом рассмотрим принцип работы подробнее. Рабочий механизм «наезжает» на колесико, толкающее стержень вниз. В результате происходит размыкание контактов, которые обесточивают устройство, подключенное к ним. Таким образом, конечный выключатель ограничивает дальнейшее движение механизма, либо что-то включает (например, сигнализацию).

При установке нужно следить за точностью. Если концевик поставить далеко, тогда механизм может не достать до ролика, а если слишком близко – его попросту может раздавить.

Стоит отметить, что встречается одинарный концевой выключатель редко. Как правило, это всегда блок: в одном корпусе два или больше контактов. В описываемой модели можно заметить нормально открытый и закрытый – итого пара. Это намного удобнее. Во-первых, такое исполнение универсально: какой нужен контакт, к такому и подключайся. Нет необходимости искать подходящую конструкцию. Во-вторых, в некоторых ситуациях нужен именно переключатель: когда есть необходимость не просто остановить механизм, а сделать реверс.

Миниатюрные

Один из подвидов концевиков – микровыключатели. Это модели, используемые в электронной технике, в домашних устройствах, не требующие крепкого корпуса и больших размеров.

Это тот же самый концевой выключатель, работающий по подобному принципу. Но есть и отличия. При таких размерах, ход рабочего элемента очень мал, что требует очень точной настройки при установке концевика. Если это невозможно сделать, тогда применяют модели с промежуточными звеньями: например, с роликом. Это позволяет увеличить рабочий ход стержня и настроить прибор по потребностям.

Магнитные устройства

Герконовые

Концевые выключатели, реагирующие на магнитное поле, собраны на основе геркона. Геркон – это устройство, имеющее в себе пару, или больше, контактов из специального ферромагнитного сплава.

При поднесении магнита происходит их замыкание (или размыкание). Преимущество такой конструкции в отсутствии механического контакта, что значительно увеличивает срок службы такого концевика.

Для его монтажа важно не забыть про магнит, так как на обычное железо реакции не будет. Сфера применения такой модели очень широка. По сути, это микровыключатель, который можно незаметно поставить куда угодно. Например, его можно подключить к автосигнализации, чтобы отбить охоту у любителей сливать бензин.

Принцип работы прост. При закрытой дверце, магнитное поле воздействует на микровыключатель. Цепь замкнута, все нормально. При открывании крышки бензобака магнит отходит, контакт разрывается и включается сигнализация.

Индуктивные модели

Как правило, это тоже не отдельные устройства, а блоки: в одном корпусе может быть несколько пар контактов. Датчики имеют различные исполнения: крепление болтами, гайкой, при помощи клея. Размеры тоже самые разные: от больших, до микровыключателей. Такие концевики требуют подачи напряжения питания.Применяются в качестве ограничителей движения различных механизмов.

Конечный выключатель такого типа пришел на смену механическим моделям достаточно давно. Он более удобен, так как не требует непосредственного прикосновения к себе. Кроме того, имея в своей конструкции катушку индуктивности, такой концевик реагирует на металл, а значит, не нужно устанавливать отдельный магнит.

Как видно, путевые выключатели имеют довольно широкий модельный ряд. В большинстве своем это блоки, содержащие контакты в различных исполнениях, что делает концевики более универсальными. Большие, крепкие корпуса необходимы для работы в условиях сильных механических нагрузок. Микровыключатели широко используются как дома, так и на производстве. Каждый может найти для себя нужную модель.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий