Pregunta:
Sensor inductivo en máquina de 24 V?
Trish
2018-07-10 18:49:35 UTC
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Estoy comprando un Ender 3 de 24 V, de fábrica, tiene una cama de aluminio. Así que también puse este LJ12 A3-4-Z / BX Inductive NPN NO 4 mm con una corriente de funcionamiento de 6-36 V en la caja junto con algunas otras piezas de repuesto. Ahora, mientras leo sobre estas cosas, algo se me ocurre: el voltaje normal de entrada y salida de un interruptor simple es de 5 V, ya que los sensores funcionan con 5 V en la mayoría de las placas (y en la lógica digital). Sin embargo, los sensores funcionan con 6 V más.

No quiero freír mi máquina poniendo 24 V en la entrada del sensor: ¿Qué tengo que hacer (además de hacer una montura)?

Tres respuestas:
0scar
2018-07-10 19:20:02 UTC
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Los sensores inductivos funcionan mejor cuando aplica un voltaje superior a 5 V. Por lo general, están clasificados para 6-36 V, pero verifique.

Para evitar que se fríe su placa al conectar el sensor a (12 o) 24 voltios, puede aislar ópticamente el circuito de 5 V y el circuito (12 o) 24 V con un módulo optoacoplador:

Imagen de un módulo optoacoplador
OptoCoupler module

Este módulo utiliza un interruptor óptico basado en la salida del sensor y debe estar correctamente conectado:

Imagen de conexión de un optoacoplador módulo al sensor y a la placa
Tenga en cuenta que la imagen utiliza un sensor capacitivo en lugar de un sensor inductivo, ambos están conectados de manera similar wiring of an optocoupler module

Tenga en cuenta que hay muchos tipos de sensores, algunos se enumeran aquí. En términos generales, cuanto mayor sea el diámetro del sensor, mayor será la distancia de detección al lecho. Tenga en cuenta que estos funcionan bien con lechos de metal (hierro / acero mejor que el aluminio), pero no funcionarán para vidrio (los sensores capacitivos funcionan en vidrio pero son propensos a desplazarse por la humedad en el aire, un sensor táctil puede ser una mejor alternativa) .

Las especificaciones para el sensor vinculado indicado muestran una capacidad de hasta 36vdc. Buena solucion.
0scar
2018-07-11 13:50:22 UTC
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Otra posibilidad es crear un circuito divisor de voltaje.

En electrónica, un divisor de voltaje (también conocido como divisor de potencial) es un circuito lineal pasivo que produce un voltaje de salida (V out ) que es una fracción de su voltaje de entrada (V in ). La división de voltaje es el resultado de distribuir el voltaje de entrada entre los componentes del divisor. Un ejemplo simple de un divisor de voltaje son dos resistores conectados en serie, con el voltaje de entrada aplicado a través del par de resistores y el voltaje de salida que emerge de la conexión entre ellos.

Tenga en cuenta que los voltajes fluctuantes de La fuente de alimentación puede tener efectos secundarios de que el voltaje del divisor es demasiado bajo o alto para el pin y podría resultar en una falla de detección o podría quemar el procesador integrado.

A continuación se muestra un divisor de voltaje basado en 12 V basado en esta fuente:

12 V voltage divider

Tenga en cuenta que para diferentes voltajes necesita un valor diferente, p. ej. para 24 V necesitaría ( por cálculo) una resistencia de 2,63 kΩ (que no existe, así que coloque dos resistencias en serie; una de 2,2 kΩ y una de 430 Ω para obtener ese valor).


NOTA:
Esto se publica como una respuesta separada ya que la pregunta del OP puede ser respondida por diferentes soluciones; esta solución utiliza un enfoque totalmente diferente a mi otra respuesta. Depende del OP decidir cuál de las respuestas se adapta mejor al OP. Esto no contrasta con el enfoque SE, como se puede deducir de varias preguntas Meta sobre este tema. Incorporar esta respuesta en la otra respuesta (con múltiples formas debajo de los subtítulos) no es por definición mejor que tener varias respuestas; las diferentes soluciones deben estar en diferentes respuestas para que se puedan votar independientemente unas de otras

Es importante que las resistencias utilizadas para el divisor de voltaje sean sustancialmente (al menos 10x, como guía, IIRC) más pequeñas que la impedancia de entrada del circuito al que se alimenta la señal. Es probable que las resistencias en el rango de kΩ sean adecuadas; las resistencias en el rango de MΩ pueden dar un circuito poco confiable sin tener en cuenta la impedancia de entrada, y también pueden generar problemas si hay EMI alrededor.
JPC
2019-06-14 18:58:47 UTC
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Solución minimalista

La implementación más simple posible es usar una sola resistencia (!) para proteger el pin de entrada, como se describe en esta fuente. Las entradas del AVR están protegidas contra sobre / bajo voltaje por diodos de silicio internos D1 y D2. La resistencia de entrada debe tener un tamaño tal que no conduzca más de 1 mA cuando el diodo de sujeción interno, D1, conduzca a Vcc + 0,5 V o 5,5 V en este caso. Una resistencia de 22K podría funcionar en este caso si usamos nuestro suministro de 24V para el sensor. Nuestra corriente a través del diodo de sujeción se calcula según la ley de Ohm como (24 V - 5,5 V) / 22 K = 0,84 mA.

Sin embargo, en este caso no hay razón para cortar tan cerca del hueso. No necesitamos una detección de velocidad particularmente alta para esta aplicación, por lo que una resistencia de 100K sería una mejor opción y limita el diodo D1 a 0.19 mA. Esto brinda protección adicional para picos de voltaje.

Esta solución funciona bien hasta que el diodo interno se estropea por un pico o sobrevoltaje, por lo que es mucho mejor agregar redundancia y usar un par de diodos de sujeción Schottky externos que tienen una caída de voltaje directa más baja y se conducirán antes que los diodos de silicio internos.

Entonces, mi solución (la que planeo implementar pronto en mi propia Ender 3 Pro *) es de este artículo original y tiene este aspecto:

Circuit diagram showing protection diodes for AVR input

Donde R1, D3 y D4 son mis componentes externos como se describe, y C1 se omite por simplicidad. (Si se usa C1, forma un filtro RC de paso bajo, por lo que deberá ajustar el tamaño apropiado. Si encontramos que el ruido o el 'rebote' es un problema, podemos agregar C1 fácilmente más adelante).

En mi opinión, una sola resistencia de 100K y dos diodos Schottky son una protección adecuada para este circuito, y el sensor de proximidad de 6-36V funcionará muy bien con el suministro de 24V disponible.

* Basado en el primer comentario a esta solución propuesta, reconozco la necesidad de mirar cuidadosamente aquí la propiedad a prueba de fallas. Dependiendo de si el tope final Z existente está incluido en el bucle, y cómo Marlin maneja esto también determinará si esta es una solución satisfactoria. Dejaré mi parte de la discusión allí por ahora, hasta que me acerque al diseño y la implementación en mi propia máquina.

Si bien esto es técnicamente una opción, sería preferible un FET con la clasificación adecuada (MOS) en uso como una resistencia (o interruptor) controlada por voltaje. El uso de los 24 V en la entrada y la colocación de ambas salidas directamente en los pines del interruptor lo convierte en un interruptor NC que se abre con el voltaje del sensor, por lo que necesita una sonda NC para tener una prueba de falla: al perder la señal de la sonda (rasgada cable) el interruptor de límite se dispara al igual que en la detección.


Esta pregunta y respuesta fue traducida automáticamente del idioma inglés.El contenido original está disponible en stackexchange, a quien agradecemos la licencia cc by-sa 4.0 bajo la que se distribuye.
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