Drehzahl- und Positions-
Sensoren
Sensoren von Cherry bieten hervorragende Leistung und Zuverlässigkeit mit einem breiten Einsatzspektrum. Die ZF Electronics GmbH,
Leistungsstarke Sensoren für anspruchsvolle Umgebungen Cherry bietet sieben Standard-Produktlinien: MP – Magnetische Näherungssensoren GS – Zahnrad Drehzahlsensoren
als Inhaber der Marke Cherry, ist auf wirtschaftliche Sensoren spezi-
SD – Zahnrad Drehzahl- und Drehrichtungssensoren VN – Gabelschrankensensoren AN – Winkel-/Positionssensoren
alisiert, die für raue Umfeldbedin AS – Betätigermagneten und Anschluss-Stecker
gungen wie extreme Temperaturen, Feuchtigkeit, Temperaturschocks und Vibrationen geeignet sind. Wählen Sie ein Standardprodukt oder lassen Sie sich von den ZF Electronics Entwicklern eine kundenspezifische Lösung aufzeigen. Kunden aus so verschiedenen Bereichen wie Fahrzeugbau, Hausgeräteindustrie oder Medizintechnik schätzen Cherry Sensoren wegen ihres kompakten Designs und ihrer Belastbarkeit.
2
Ihr kompetenter Entwicklungspartner Wenn Sie einen kundenspezifischen Sensor benötigen, bietet Cherry die
Wir legen den aktuellen Entwicklungsstand der magnetischen Sensorik
notwendigen Erfahrungen und Entwicklungstools um ihr Produkt schnell
in individuellen Lösungen aus, die alle Anforderungen an EMV- und ESD-
zu realisieren. Wir fokussieren uns auf Innovationen im Bereich unserer
Verhalten erfüllen und teilweise sogar Automobilstandards übertreffen.
Kernkompetenzen magnetische Auslegung, Aufbau, Elektronikentwicklung
Um die große Bandbreite an Umwelteinflüssen zu simulieren denen un-
und Dichtungstechnik um zuverlässige Lösungen für unsere Kunden zu
sere Produkte ausgesetzt sind, verfügt Cherry über Laboreinrichtungen,
gewährleisten.
die neben Konzeptbewertungen, Design- und Produktvalidierungen auch
Betrachten Sie einmal einige der Fähigkeiten, die Cherry in ihr nächstes
die kontinuierliche Einhaltung internationaler Standards überwachen.
spezifisches Sensorprojekt einbringen kann: Anhand der geometrischen Rahmenbedingungen der Applikation entwickelt Cherry mittels eines 3D-Modells eine passende Magnetkreisauslegung welche die Spezifikation erfüllt.
Eine eigene hochintegrierte Leiterplattenbestückung garantiert die Qualität unserer Elektronikbaugruppen. TS-16949 zertifizierte Fertigungsstätten auf verschiedenen Kontinenten bieten Ihnen Vorteile bezüglich Geschwindigkeit, Kosten und Flexibilität.
Bei widrigen Umfeldbedingungen empfiehlt Cherry geeignete Verpackungs- und Dichtungstechnologien. Unser Know-how ermöglicht
Machen Sie sich das breite Fähigkeitenprofil von Cherry für die Heraus-
Sensoren die unter extremen Bedingungen funktionieren:
forderungen ihrer Anwendungen zu Nutze.
Temperaturen bis 150 °C, Schutz vor eindringenden Substanzen bis
Für weitere Informationen zu Cherry Produkten kontaktieren Sie
IP68, Salz-Sprühnebel, Staub oder wiederholter Temperaturschock
bitte ZF Electronics.
Mittels Stereolithografie und Vakuumgießen können im hauseigenen Musterbau schnell Prototypen und seriennahe Muster erstellt werden.
Telefon: +49 (0) 96 43 180 Internet: www.cherry.de
3
INHALT
Magnetische Näherungssensoren MP Serie MP1014 Hall, flache Bauform
6
MP1007 Hall, Zylindergehäuse
7
MP1013 Hall, Schnapphaken-Befestigung
8
MP1021 Hall, kompakte Ausführung
9
MP2007 Reed, zylindrisches Aluminiumgehäuse
10
MP2017 Reed, zylindrisches Kunststoffgehäuse
11
MP2018 Reed, miniaturisierte Ausführung
12
MP2019 Reed, kompakte Bauform
13
Gabelschrankensensoren VN Serie VN1015 Digitaler Gabelschrankensensor
14
Zahnrad Drehzahlsensoren GS Serie GS1001 – 1002 Zylindrisches Edelstahlgehäuse
15
GS1005 – 1007 Zylindrisches Aluminiumgehäuse
16
GS1012 Kunststoffgehäuse mit Montageflansch
17
Zahnrad Drehzahl- und Drehrichtungssensoren SD Serie SD1012 Drehzahl- und Drehrichtungssensor
18
Winkel-/Positionssensoren AN Serie AN1 Winkel-/Positionssensor
19
AN8 Flacher Winkel-/Positionssensor
20
Magneten AS Serie AS101001 & AS500106 Betätigermagneten und Magnetträger
21
Kundenspezifische Sensoren
22
Kompendium
24
5
MAGNETISCHER NÄHERUNGSSENSOR
MP1014 Serie
Digitaler Hallsensor mit Befestigungsflanschen in flachem Gehäuse.
Eigenschaften
Anwendungen
Zuverlässigkeit eines kontaktlosen Halbleiterelementes
Türpositions-Erkennung
Verpolschutz bis -24 V DC
Durchflussmessungen
MP101401 unipolar schaltend gegen Südpol
Pedalposition
RoHS konform Bipolar schaltende Versionen auf Anfrage
Technische Daten Bestellnummer
Betriebsspannungsbereich (VDC)
MP101401 4,5 – 24
Versorgungsstrom (mA max.) 5,2
Ausgang
AusgangsSättigungsspannung (mV max.)
Offener 400 Kollektor
Ausgangsstrom (mA max.)
Einsatz Temperaturbereich (°C)
20
– 40 bis 85
Funktion Unipolar schaltend
Einschaltschwelle Gauss (max.)
Ausschaltschwelle Gauss (min.)
185 (Süd)
60 (Süd)
Hinweis: Diese Sensoren benötigen einen externen Pull-up Widerstand, dessen Widerstandswert von der Versorgungsspannung abhängt. Empfehlungen dazu auf Seite 27. Der Pull-up Widerstand ist zwischen den Ausgang (grün) und Vcc (rot) zu schalten. Unipolare Sensoren schalten Low gegen den Südpol des Magneten. Bipolare Sensoren schalten gegenüber dem magnetischen Südpol High und gegen Nordpol wieder Low.
Abmessungen
Offener Kollektorausgang Blockschaltbild
inches (mm)
Alle Toleranzen ± 0,005 (0,13) sofern nicht anders angegeben See Detail A ø0.115 (ø2.92)
0.642 (16.31)
0.855 (21.72)
2X 45° X 0.020 (0.51)
1 Approximate Sensing Location
Magnet 4 3
0.015 (0.38)
0.228 (5.79)
1 0.115 (2.92) 0.120 (3.05)
2X R
0.680 (17.27) Active Surface
0.075 (1.91)
6
0.250±.030 (6.35±0.76)
0.130 (3.30) Änderungen vorbehalten
Approximate Label Location
12±0.75 (304.8±19.05)
0.324 (8.23) 47.8 2X R 0.104 (2.64)
0.105 (2.67) 0.210 (5.33)
Detail A
Leads = 24 AWG PVC UL1569, pre-tinned. All tolerances 0.007 (0.18) unless otherwise noted.
VCC (red) Pull-up 4 Resistor Output (green) 3 Ground (black)
MAGNETISCHER NÄHERUNGSSENSOR
MP1007 Serie
Magnetischer Näherungssensor mit justierbarem Gewindegehäuse
Eigenschaften
Anwendungen
Stabiles Ausgangssignal über den kompletten Temperatur-Einsatzbereich
Endschalter
Einsetzbar bei ungeregelter Versorgungsspannung
Türpositionen
Sicherheitssysteme für Haus und Heim
Verpolschutz bis –24 V DC Leitung: 20 AWG, verzinnt mit Polyolefin-Isolierung Eloxiertes Aluminiumgehäuse Aktivierung über magnetischen Südpol RoHS konform Open Collector-Ausgang kompatibel zu bipolaren und CMOS-Logikschaltungen in Verbindung mit einem entsprechenden Pull-up-Widerstand - Ausgang schaltet Low (Aus) wenn das Magnetfeld am Sensor die Einschaltschwelle übersteigt - Ausgang schaltet High (Ein) wenn das Magnetfeld am Sensor die Ausschaltschwelle unterschreitet
Technische Daten Bestellnummer
BetriebsVersorgungsspannungsbereich strom Ausgang (VDC) (mA max.)
MP100701 4,75 – 24
16
Offener Kollektor
Einsatz AusgangsAusgangs- TemperaturSättigungsspannung strom bereich (mV max.) (mA max.) (°C) 700
25
Lagerung Temperaturbereich (°C)
Einschaltschwelle Gauss (max.)
– 40 bis 105 – 40 bis 125 300
Ausschaltschwelle GehäuseGauss farbe (min.) 60
Schwarz
Leitungen 20 AWG x 1 m BBB
Hinweis: Diese Sensoren benötigen einen externen Pull-up Widerstand, dessen Widerstandswert von der Versorgungsspannung abhängt. Empfehlungen dazu auf Seite 27. Der Pull-up Widerstand ist zwischen den Ausgang (schwarz) und Vcc (braun) zu schalten.
Abmessungen
Offener Kollektorausgang Blockschaltbild
inches (mm)
Alle Toleranzen ± 0,005 (0,13) sofern nicht anders angegeben MP100701
1.00 (25.4)
1 Magnet
15/32 - 32 TPI
VCC (brown) Pull-up 4 Resistor Output (black) 3 Ground (blue)
7 Änderungen vorbehalten
MAGNETISCHER NÄHERUNGSSENSOR
MP1013 Serie
Magnetischer Hall-Effekt Näherungsschalter mit praktischer Schnapphaken-Befestigung
Eigenschaften
Anwendungen
Hohe Zuverlässigkeit
Drehzahlerfassung
Exzellente Temperaturstabilität
Türverriegelung
Open Collector-Ausgang kompatibel zu bipolaren und CMOS-Logikschaltungen in Verbindung mit einem entsprechenden Pull-up-Widerstand
Durchflussmessung
MP101301 – Unipolarer Schalter - Ausgang schaltet Low (Aus) wenn das Magnetfeld am Sensor die Einschaltschwelle übersteigt - Ausgang schaltet High (Ein) wenn das Magnetfeld am Sensor die Ausschaltschwelle unterschreitet RoHS konform Bipolar schaltende Versionen auf Anfrage
Technische Daten Bestellnummer
BetriebsVersorgungsspannungsbereich strom Ausgang (VDC) (mA max.)
MP101301 4,75 – 24
9
Offener Kollektor
Einsatz AusgangsAusgangs- TemperaturSättigungsspannung strom bereich (mV max.) (mA max.) (°C) 400
25
Lagerung Temperaturbereich (°C)
Einschaltschwelle Gauss (max.)
– 40 bis 85 – 40 bis 105 300
Ausschaltschwelle Gauss Leitungen (min.) 60
24 AWG – 24VDC x 150 mm
Hinweis: Diese Sensoren benötigen einen externen Pull-up Widerstand, dessen Widerstandswert von der Versorgungsspannung abhängt. Empfehlungen dazu auf Seite 27. Der Pull-up Widerstand ist zwischen den Ausgang (grün) und Vcc (rot) zu schalten.
Abmessungen
Offener Kollektorausgang Blockschaltbild
inches (mm)
Alle Toleranzen ± 0,005 (0,13) sofern nicht anders angegeben 0.056 (1.42) REF to Sensitive Point 0.125 (3.18)
0.550 (13.97)
0.175 (4.44) REF
1
VCC (red) Pull-up 4 Resistor Output (green) 3 Ground (black)
0.130 (3.30) Magnet
0.416 REF (10.57)
Sensortasche 0.305 (7.75)
0.178 (4.51)
5.91±0.25 (150.0±6.4) Sensor Body is Glass-Filled Nylon Leads 24 AWG
0.323 (8.2)
Änderungen vorbehalten
0.430 (10.93) 0.060 (1.5)
0.188 (4.78) 0.138 (3.5)
8
0.138 (3.5)
Verpolschutz
0.551 (14.0)
MAGNETISCHER NÄHERUNGSSENSOR
MP1021 Series
Digitaler Hallsensor mit Befestigungsflanschen im kompakten Kunststoffgehäuse
Eigenschaften
Anwendungen
3 verschiedene Messrichtungen verfügbar
Unterbrechungssschalter
Stabiles Ausgangssignal über den kompletten Temperatur-Einsatzbereich
Endschalter
Einsetzbar bei ungeregelter Versorgungsspannung
Türposition
Verpolschutz bis 24 V DC Open Collector-Ausgang kompatibel zu bipolaren und CMOS-Logikschaltungen in Verbindung mit einem entsprechenden Pull-up-Widerstand MP102103 – Gegen Nordpol aktivierter unipolarer Schalter - Ausgang schaltet Low (Aus) wenn das Magnetfeld am Sensor die Einschaltschwelle übersteigt - Ausgang schaltet High (Ein) wenn das Magnetfeld am Sensor die Ausschaltschwelle unterschreitet RoHS konform
Technische Daten Bestellnummer
Betriebsspannungsbereich (VDC)
MP102103 4.5 – 24
Versorgungsstrom Ausgang (mA max.) 12
Einsatz AusgangsTemperaturSättigungsspannung Ausgangsstrom bereich (mV max.) (mA max.) (°C)
3-wire sink 500
25
-40 to 85
Funktion
EinschaltAusschaltSensitiver schwelle Gauss schwelle Gauss Bereich (max.) (min.)
Schaltend 400 (Nord)
195 (Nord)
C
Hinweis: Diese Sensoren benötigen einen externen Pull-up Widerstand, dessen Widerstandswert von der Versorgungsspannung abhängt. Empfehlungen dazu auf Seite 27. Der Pull-up Widerstand ist zwischen den Ausgang (grün) und Vcc (rot) zu schalten.
Abmessungen
Offener Kollektorausgang Blockschaltbild
inches (mm)
Alle Toleranzen ± 0,005 (0,13) sofern nicht anders angegeben 0.375 (9.53)
0.375 (9.53)
0.563 REF (14.3)
1.125 (28.58)
1
6.00 (152.4) Min. Sensing Location A
0.200 REF (5.08)
0.562 (14.27)
0.125 (3.18)
0.750 (19.05)
0.250 (6.35)
0.563 REF (14.3)
0.563 REF (14.3)
2x Slot 0.308 (7.82) x 0.125 (3.18) 0.625 (15.88)
Magnet
VCC (red) Pull-up 4 Resistor Output (green) 3 Ground (black)
Capsule: 30% Glass-Filled Polyester. Leads: 24 AWG PVC UL 1569, Pre-Tinned.
Sensing Location B
Sensing Location C
9 Änderungen vorbehalten
MAGNETISCHER NÄHERUNGSSENSOR
MP2007 Serie
Omnipolarer Reed-Sensorschalter im Aluminium-Gewindegehäuse
Eigenschaften Kein Stromverbrauch im Stand-by Einsetzbar in Gleich- und Wechselstrom-Schaltungen Hermetisch abgedichtet für lange Lebensdauer RoHS konform
Technische Daten Bestellnummer
Kontaktkonfiguration
Schaltleistung (W max.)
Schaltspannung (V AC/V DC max.)
Überschlagsspannung (VDC min.)
Schaltstrom (Amp max.)
Kontaktwiderstand (Ohm max.)
Einsatz Temperaturbereich (°C)
Schaltzeit (ms typisch)
MP200701
Schließer Form A
10
AC 100 DC 100
200
0,5
0,100
– 40 bis 105
0,3
MP200702
Öffner Form B
3
AC 30 DC 30
200
0,2
0,100
– 40 bis 105
1,0
MP200703
Wechsler Form C
3
AC 30 DC 30
200
0,2
0,100
– 40 bis 105
1,0
Abmessungen
inches (mm)
Alle Toleranzen ± 0,005 (0,13) sofern nicht anders angegeben Operate Distance with AS101001 Magnetic Actuator
1.00 (25.4)
12.00±0.300 (304.8±7.62)
0.200 REF (5.08)
15/32 - 32 TPI
Operate Distance: 0.150 (3.81) Min. Release Distance: 0.500 (12.7) Max.
Barrel: Black Anodized Aluminum. 24 AWG PVC UL 1569 Leads, Pre-Tinned. Form C is a Three-Wire Device: Black = N/O; Blue = N/C; Brown = Common
10 Änderungen vorbehalten
MAGNETISCHER NÄHERUNGSSENSOR
MP2017 Serie
Omnipolarer Reed-Sensorschalter im zylindrischen Kunststoffgehäuse
Eigenschaften Hermetisch abgedichtet für lange Lebensdauer Kein Stromverbrauch im Stand-by Standardmäßig verfügbar mit verschiedenen Anschlusskonfigurationen Resistent gegen Feuchtigkeit und Dreck Standard Betätigermagnet im gleichen Gehäuse verfügbar (Cherry Artikel-Nr. AS201701) RoHS konform
Technische Daten Bestellnummer
Kontaktkonfiguration
Schaltleistung (W max.)
Schaltspannung (V AC/V DC max.)
Überschlagsspannung (VDC min.)
Schaltstrom (Amp max.)
Kontaktwiderstand (Ohm max.)
Einsatz Temperaturbereich (°C)
Schaltzeit (ms typisch)
MP201701
Schließer Form A
10
AC 100 DC 100
200
0,5
0,100
– 40 bis 105
0,3
MP201702
Öffner Form B
3
AC 30 DC 30
200
0,2
0,100
– 40 bis 105
1,0
MP201703
Wechsler Form C
3
AC 30 DC 30
200
0,2
0,100
– 40 bis 105
1,0
Abmessungen
inches (mm)
Alle Toleranzen ± 0,005 (0,13) sofern nicht anders angegeben 1.00 (25.4)
12.00±0.300 (304.8±7.62)
0.200 REF (5.08mm)
ø0.243 Capsule: 30% Glass-Filled Polyester. (6.16) Leads: 24WG PVC UL 1569, Pre-Tinned. Form C is a Three-Wire Device: Black = N/O; Blue = N/C; Brown = Common
Operate Distance with AS201701 Magnetic Actuator
AS201701
MP2017
Operate Distance: 0.150 (3.81) Min. Release Distance: 0.500 (12.7) Max.
11 Änderungen vorbehalten
MAGNETISCHER NÄHERUNGSSENSOR
MP2018 Serie
Omnipolarer Reed-Sensorschalter im kompakten Kunststoffgehäuse
Eigenschaften Hermetisch abgedichtet für lange Lebensdauer Kein Stromverbrauch im Stand-by Resistent gegen Feuchtigkeit und Dreck Standard Betätigermagnet im gleichen Gehäuse verfügbar (Cherry Artikel-Nr. AS201801) RoHS konform
Technische Daten Bestellnummer
Kontaktkonfiguration
Schaltleistung (W max.)
Schaltspannung (V AC/V DC max.)
Überschlagsspannung (VDC min.)
Schaltstrom (Amp max.)
Kontaktwiderstand (Ohm max.)
Einsatz Temperaturbereich (°C)
Schaltzeit (ms typisch)
MP201801
Schließer Form A
10
AC 100 DC 100
200
0,5
0,100
– 40 bis 105
0,3
MP201802
Öffner Form B
3
AC 30 DC 30
200
0,2
0,100
– 40 bis 105
1,0
Abmessungen
inches (mm)
Alle Toleranzen ± 0,005 (0,13) sofern nicht anders angegeben
0.433 (11.0)
0.177 (4.5)
0.906 (23.01)
12.00±0.300 (304.80±7.62) Slot — 2 Places 0.128 (3.25) x 0.160 (4.06) 0.550 (13.97)
Operate Distance: 0.250 (6.35) Min. Release Distance: 0.700 (17.8) Max.
Änderungen vorbehalten
0.295 (7.49)
Capsule: 30% Glass-Filled Polyester. Leads: 24 AWG PVC UL 1569, Pre-Tinned.
Operate Distance with AS201801 Magnetic Actuator
12
0.200 REF (5.08)
0.236 (5.99) 0.550 (13.97) 0.118 (3.0)
MAGNETISCHER NÄHERUNGSSENSOR
MP2019 Serie
Omnipolarer Reed-Sensorschalter im Kunststoffgehäuse
Eigenschaften Geeignet für widrige Umgebungen Hermetisch abgedichtet für lange Lebensdauer Einsetzbar in Gleich- und Wechselstrom-Schaltungen Kein Stromverbrauch im Stand-by Standard Betätigermagnet im gleichen Gehäuse verfügbar (Cherry Artikel-Nr. AS201901) RoHS konform
Technische Daten Bestellnummer
Kontaktkonfiguration
Schaltleistung (W max.)
Schaltspannung (V AC/V DC max.)
Überschlagsspannung (VDC min.)
Schaltstrom (Amp max.)
Kontaktwiderstand (Ohm max.)
Einsatz Temperaturbereich (°C)
Schaltzeit (ms typisch)
MP201901
Schließer Form A
10
AC 100 DC 100
200
0,5
0,100
– 40 bis 105
0,3
MP201902
Öffner Form B
3
AC 30 DC 30
200
0,2
0,100
– 40 bis 105
1,0
MP201903
Wechsler Form C
3
AC 30 DC 30
200
0,2
0,100
– 40 bis 105
1,0
Abmessungen
inches (mm)
Alle Toleranzen ± 0,005 (0,13) sofern nicht anders angegeben 0.200 (5.08)
1.125 (28.58)
0.250 (6.35) 0.562 (14.27)
12.00 0.300 (304.8 7.62) 0.625 Slot — 2 Places: (15.88) 0.128 (3.25) x 0.310 (7.87)
0.375 (9.53)
0.750 (19.1) 0.135 (3.43)
Capsule: 30% Glass-Filled Polyester. Leads: 24 AWG PVC UL 1569, Pre-Tinned.
Operate Distance with AS201901 Magnetic Actuator
Operate Distance: 0.400 (10.16) Min. Release Distance: 0.900 (22.86) Max.
13 Änderungen vorbehalten
GABELSCHRANKENSENSOR
VN1015 Serie
Magnetischer Gabelschrankensensor im umspritzten Plastikgehäuse mit 3 Kontakten oder 3 Anschlussleitungen
Eigenschaften Resistent gegen Feuchtigkeit und Dreck
Gehäusematerial: Polyester, glasfaserverstärkt
Hohe Wiederholgenauigkeit
Empfohlene Flügelrad-Parameter - Material: Eisen, Stahl - Min. Abmessungen: 1,0 mm Dicke, 6,35 mm Breite - Die Flügel sollen den Boden der Gabelschranke mit einem Abstand < 3 mm passieren
Betriebsspannung von 5 bis 24 V DC Verschleißfrei Verpolschutz bis -24 V DC Open Collector-Ausgang kompatibel zu bipolaren und CMOS-Logikschaltungen in Verbindung mit einem entsprechenden Pull-up-Widerstand
Maximale Drehgeschwindigkeit: 25 khz
RoHS konform
Technische Daten Bestellnummer Betriebsspannungsbereich (VDC)
Versorgungsstrom (mA max.)
Ausgang
AusgangsAusgangsstrom Einsatz Lagerung Anschluss Sättigungsspannung (mA max.) Temperaturbereich Temperaturbereich (mV max.) (°C) (°C)
VN101501
4,5 – 24
6
3-Pin OC
400
25
– 40 bis 85
– 40 bis 85
Pins
VN101503
4,5 – 24
6
3-Draht OC 400
25
– 40 bis 85
– 40 bis 85
24 AWG x 150 mm Leitung
Hinweis: Diese Sensoren benötigen einen externen Pull-up Widerstand, dessen Widerstandswert von der Versorgungsspannung abhängt. Empfehlungen dazu auf Seite 27. Der Pull-up Widerstand ist zwischen den Ausgang (grün) und Vcc (rot) zu schalten.
Abmessungen
Offener Kollektorausgang Blockschaltbild
inches (mm)
Alle Toleranzen ± 0,005 (0,13) sofern nicht anders angegeben 0.475 (12.07)
0.135 (3.43)
Wire Insulation: Polyolefin 0.425 (10.80)
Ferrous Vane Regulator Permanent Magnet
1 VCC (red) Pull-up Resistor 3 Output (green) Ground (black)
2 0.124 (3.15)
0.37 REF. (9.4)
0.975 (24.77) 0.139 (3.53)
ø 0.129 (3.28)
3
5.9 (150.0)
0.080 (2.03)
0.500 (12.70)
0.050 Typ. (1.27)
0.250 (6.35)
2 1 0.750 (19.05)
14 Änderungen vorbehalten
3
2
1
ZAHNRAD GESCHWINDIGKEITSSENSOR
GS1001–GS1002 Serie
Schutzbeschalteter Zahnradsensor auf Hall-Effekt Basis im Edelstahlgehäuse
Eigenschaften Erfasst Bewegungen metallischer Zahnräder
Kabelversion: 22 AWG Leitungen verzinnt, mit Polyolefin-Isolierung
Auch für extrem langsame Bewegungen einsetzbar
Integrierter Stecker M12 erfüllt IEC 60947-5-2
Immunität gegen Rundlauffehler
Messung unabhängig von der Drehrichtung
10-bit genaue Schaltschwelleneinstellung für: - Automatische Adaption an die Magnetfeldstärke - Automatische Anpassung an Zahnradgeometrie - Kompensation von Unwuchten im Zahnrad
Einsetzbar für Hochgeschwindigkeitsanwendungen Open-Collector-Ausgang Großer Einsatz- und Lager-Temperaturbereich
Einsetzbar bei ungeregelter Versorgungsspannung
Anwendungen
Verpolschutz bis -24 V DC Integrierte Schutzbeschaltung gemäß IEC 529 1000, Anforderungen für schwere Industrieanwendungen, wie Immunität gegen: - Elektrostatische Entladung - Elektrische Transienten - Eingestrahlte elektrische Felder - Leitungsgeführt eingekoppelte elektrische Energie - Elektromagnetische Felder
CNC Maschinen Getriebe Industrielle Regelelektroniken
Technische Daten Betriebsspannungs Bestellnummer bereich (VDC)
Versorgungsstrom Ausgang (mA max.)
GS100101
4,5 – 24
6
GS100102
4,5 – 24
6
AusgangsSättigungsspannung (mV max.)
Ausgangsstrom (mA max.)
Einsatz Temperaturbereich (°C)
Lagerung Temperaturbereich (°C)
Kollektor 700
25
– 40 bis 105
Kollektor 700
25
– 40 bis 125
Gewinde
Zylinderlänge Leitung
Stecker
– 40 bis 105
M12-1
65 mm
12 mm rund
– 40 bis 125
M12-1
65 mm
22 AWG x 1 m BBB
Hinweis: Diese Sensoren benötigen einen externen Pull-up Widerstand, dessen Widerstandswert von der Versorgungsspannung abhängt. Empfehlungen dazu auf Seite 27. Der Pull-up Widerstand ist zwischen den Ausgang und Vcc zu schalten.
Abmessungen
inches (mm)
Alle Toleranzen ± 0,005 (0,13) sofern nicht anders angegeben 4
Offener Kollektorausgang Blockschaltbild
3 Magnet Leads Optional
1
PIN 2 Not Used
.40 (10.2)
VCC 1 (brown) Pull-up Resistor 4 Output (black) 3 Ground (blue)
2.58 (65.5)
15 Änderungen vorbehalten
ZAHNRAD DREHZAHLSENSOR
GS1005–GS1007 Serie
Drehzahlsensor auf Hall-Effekt Basis im Aluminiumgehäuse
Eigenschaften Erfasst Bewegungen metallischer Zahnräder
Version mit Stecker: Integrierter Stecker M12 erfüllt IEC 60947-5-2
Auch für extrem langsame Bewegungen einsetzbar
Eloxiertes Aluminiumgehäuse
Immunität gegen Rundlauffehler 10-bit genaue Schaltschwelleneinstellung für: - Automatische Adaption an die Magnetfeldstärke - Automatische Anpassung an Zahnradgeometrie - Kompensation von Unwuchten im Zahnrad
Anwendungen Trainingsgeräte Maschinen in der Lebensmittelindustrie
Einsetzbar bei ungeregelter Versorgungsspannung
Geschwindigkeitsmesser
Verpolschutz bis -24 V DC Version mit Litze: 20 AWG, verzinnt, Polyolefin-Isolierung
Technische Daten Betriebsspannungs Bestellnummer bereich (VDC)
Versorgungsstrom Ausgang (mA max.)
GS100502
4,5 – 24
6
GS100701
4,5 – 24
6
AusgangsSättigungsspannung (mV max.)
Ausgangsstrom (mA max.)
Einsatz Temperaturbereich (°C)
Lagerung Temperaturbereich (°C)
Kollektor 400
25
– 40 bis 125 – 40 bis 125 M12-1
Kollektor 400
25
– 40 bis 125 – 40 bis 125 15/32" – 32 1.00"
Gewinde
Zylinderlänge Leitung 65 mm
20 AWG x 1 m BBB 20 AWG x 1 m BBB
Hinweis: Diese Sensoren benötigen einen externen Pull-up Widerstand, dessen Widerstandswert von der Versorgungsspannung abhängt. Empfehlungen dazu auf Seite 27. Der Pull-up Widerstand ist zwischen den Ausgang (schwarz) und Vcc (braun) zu schalten.
Abmessungen
Offener Kollektorausgang Blockschaltbild
inches (mm)
Alle Toleranzen ± 0,005 (0,13) sofern nicht anders angegeben 0.125 REF (3.18)
GS100701 Magnet
4
3
GS100502
Leads Optional
1
PIN 2 Not Used
.40 (10.2) 2.58 (65.5)
16 Änderungen vorbehalten
15/32 - 32 TPI
VCC 1 (brown) Pull-up Resistor 4 Output (black) 3 Ground (blue)
Stecker
ZAHNRAD DREHZAHLSENSOR
GS1012 Serie
Drehzahlsensor im Kunststoffgehäuse für Temperaturen bis 150 °C.
Eigenschaften
Anwendungen
Geeignet für den Einsatz im Temperaturbereich bis 150 °C
Getriebedrehzahlen
Gekapseltes Gehäuse gemäß IEC60529 IP67
Raddrehzahlen
Resistent gegen Kraftstoffe, Lösungsmittel und Schmierstoffen wie sie in Getrieben, im Motorraum, bei Bremsen oder im Fahrwerk auftreten
Motordrehzahlen ABS-Bremssysteme
Einfach justierbare Steckerausrichtung ESD geschützt bis 15 kV (Kontaktentladung) Auch für extrem langsame Bewegungen einsetzbar Passender Kontaktstecker: Delphi 12162280
Technische Daten BetriebsBestellnummer spannungsbereich Versorgungsstrom Ausgang (VDC) (mA max.) GS101205
5,0 – 30
6
AusgangsSättigungsspannung Ausgangsstrom (mV max.) (mA max.)
Kollektor 600
25
Einsatz Lagerung Temperaturbereich Temperaturbereich Leitung (°C) (°C)
Stecker
– 40 bis 150*
Delphi**
– 55 bis 150
Diese Sensoren benötigen einen externen Pull-up Widerstand, dessen Widerstandswert von der Versorgungsspannung abhängt. Empfehlungen dazu auf Seite 27. Der Pull-up Widerstand ist zwischen den Ausgang (grün) und Vcc (rot) zu schalten. * Für den Dauerbetrieb bei 150 °C sollte die Versorgungsspannung auf max. 5,5 V begrenzt werden. ** Delphi 12162280
Abmessungen
Offener Kollektorausgang Blockschaltbild
inches (mm)
Alle Toleranzen ± 0,005 (0,13) sofern nicht anders angegeben LASER MARK LOCATION
0.14 (3.5)
0.10 (2.5) VCC
1.11 (28.2)
Magnet
OUTPUT GROUND
MEXICO XXXX XXXX
90°
0.49 (12.5)
0.84 (21.3)
2.38 (60.5) Ø 0.61 (15.6)
Ø 0.91 (23)
Ø 0.26 (6.5) 0.67 (17) 1.43 (36.3)
VCC A (brown) Pull-up Resistor B Output (black) C Ground (blue)
1.24 ±0.01 (31.55 ±0.2)
0.25 (6.3)
Ø 0.64 (16.2)
0.10 (2.5)
Ø 0.75 (18.9)
17 Änderungen vorbehalten
ZAHNRAD DREHZAHL- UND DREHRICHTUNGSSENSOR
SD1012 Serie
Zahnrad Geschwindigkeits- und Drehrichtungssensor im Kunststoffgehäuse
Eigenschaften Erfasst Drehrichtung und Geschwindigkeit metallischer Zahnräder
Erfüllt IEC529, Schutzklasse IP67
Kunststoffgehäuse mit Befestigungsflansch für Einsatzbereiche bis 125 °C Auch für extrem langsame Bewegungen einsetzbar
Version mit integriertem Stecker: 4-Pin Delphi Gehäuse 150.2 No. 12162833. Dazugehöriger Kontakt Nr. 12124075.
Einsetzbar für Frequenzen > 8.000 Hz
Version mit Kabelanschluss: 20 AWG, PVC- Isolierung, UL1007/1569
10-bit genaue Schaltschwelleneinstellung für: - Automatische Adaption an die Magnetfeldstärke - Automatische Anpassung an Zahnradgeometrie - Kompensation von Unwuchten im Zahnrad
Anwendungen Rad-Drehzahl und -Drehrichtung
Einsetzbar bei ungeregelter Versorgungsspannung
Getriebe-Drehzahl und -Drehrichtung
Verpolschutz bis -30 V DC
Förderaufzüge
Interne Schutzbeschaltung gemäß IEC529 1000 - EMV unempfindlich bis 10 V/m, 30 MHz - 1 GHz - ESD stabil bis 4 kV (Kontaktentladung) - Widerstandsfähig gegenüber schnellen Transienten bis 2 kV - Unempfindlich gegen leitungsgebunden eingekoppelte Felder bis 10VRMS@150kHz – 80 MHz - EMV stabil bis 30 A/m @ 50 Hz
Technische Daten BetriebsBestellnummer spannungsbereich (VDC)
Versorgungsstrom (mA max.)
Ausgang
SD101201
20
Kollektor 1000
4,75 – 24
AusgangsSättigungsspannung (mV max.)
Ausgangsstrom (mA max.)
Einsatz Temperaturbereich (°C)
Lagerung Temperaturbereich (°C)
Gehäusematerial
20
– 40 bis 125
– 40 bis 125
Kunststoff
Hinweis: Der SD101201 hat einen Anschluss Delphi Metri-Pack 150.2, Bestell-Nr. 12162833. Der passende Stecker von Delphi hat die Bestell-Nr. 12124075 Ein Pull-up Widerstand ist zwischen der Versorgungsspannung und jedem Signalausgang notwendig. Der Widerstandswert hängt von der Versorgungsspannung ab. Empfehlungen dazu auf Seite 27.
Abmessungen
inches (mm)
Alle Toleranzen ± 0,005 (0,13) sofern nicht anders angegeben 3.0 (76.2)
0.976 (24.8)
1.92 0.009 (48.79 0.25)
SD101201 V Reg
0.511 ø 0.703 0.005 (13.0) (17.86 0.13)
0.25 (6.35)
C VCC (brown)
Regulator
R 0.468 (11.88) Magnet V Reg
Conditioning Logic
Pull-up B Resistor Speed A (black)Direction D
Pin A (Direction Output) Pin B (Speed Output) R 0.128 (3.25) 0.181 (4.6)
18 Änderungen vorbehalten
Pin D (Ground) Pin C (Power) R 0.010 (7.25)
(white) Ground (blue)
WINKEL-/ POSITIONSSENSOR
AN1 Serie
Winkel-/Positions-Sensor mit integriertem Magneten und Rückstellfeder
Eigenschaften
Elektrische Daten
Patentierter kontaktloser Winkel-/Positionssensor
Effektiver Winkelmessbereich
Max. 85 °
Magnet-/Sensor-Ausrichtung ermöglicht ein lineares Ausgangssignal über einen Arbeitsbereich von 85 Grad (innerhalb 120 Grad mechanische Rotation) ohne elektrische Kompensation
Versorgungsspannung
5,0 V ± 10 %
Versorgungsstrom
10 mA, max.@ 5 V DC
Versionen mit vorprogrammiertem Ausgangssignal und zur Endprogrammierung durch den Kunden (Ausgleich von Montagetoleranzen) erhältlich
Kurzschlussstrom gegen Masse
25 mA, max. pro Ausgang
Max Überspannung
16 V DC
Ausgangsspannungsbereich @ 5 V DC (Ratiometrisch zur Versorgung)
0,5 V bis 4,5 V max., programmierbar
Ausgangslinarität @ 5 V DC
±2%
Auflösung
Analog
Ansprechzeit
0,23 ms
Anwendungen
Bulk Current Injection
SAE J1113-4, 250 kHz bis 500 MHz., 60 mA/m
Programmierung von Offset, Verstärkung, Temperaturkompensation Vorgespanntes System mit Rückstellfeder EMI/ESD geschützt Elektronik geschützte gemäß IEC60529 IP67 Kundenspezifische Gehäuseversionen auf Anfrage
Positionserkennung von Drosselklappen und Ventilen
Induktive Einkopplung
SAE J1113-12; ± 200 V
Bedienersteuerungen (Fahrzeuge, Spiele)
ESD
SAE J1113-13; ± 15 kV
Pedalpositionen
Einstrahlungsfestigkeit
SAE J1113-21; 10 kHz bis 18 GHz, 100 V/m
Magnetische Störfestigkeit
SAE J1113-22; 600 uT AC Field, 5 Hz bis 2kHz, 0,2 mT & 1 mT DC Field
Positionserkennung bei Geräten und Maschinen Gangwahl Joystick-Positionen
Störfestigkeit gegen Wechselstromfelder SAE J1113-26, 15.000 V/m
Umgebungsbedingungen
Elektromagnetische Abstrahlung
Vibration
10 G Spitze, 20 Hz bis 1.000 Hz
Schock
20 G, Halbsinuspuls, 13 ms Dauer
Einsatz Temperaturbereich
– 40 °C bis 125°C
Lagerung Temperaturbereich
– 40 °C bis 135°C
Abmessungen
mm
Alle Toleranzen ± 0,005 (0,13) sofern nicht anders angegeben 0.3
SAE J1113-41; Class 4
Mechanische Daten Mechanischer Weg
120 º max. Drehbewegung (CCW)
Drehmoment
0,12 Nm max. durch Rückstellfeder
Masse
12 Gramm
Lebensdauer
+ 10 Millionen volle Zyklen
Mech. Winkelbewegung (2º Amplitude)
+ 80 Millionen Zyklen
Passende Kontaktierung
Stecker: Packard metri-pack 150 12162185 Anschluss: 12124075
( 47.1 )
A 35.5
20.5 1
17.75
AN101101 85° Ausgangssignal
Ø 17.9 .1 B
C
(typisch bei 5V Spannung)
2X Ø 5.30 .5 Ø 0.3 A B M B M C M
35.5 .3
120° Mechanical Travel Range (CCW) 0° REF
Änderungen vorbehalten
Output Voltage
(51.1)
5V 4.5V 4V 3V 2V 1V 0.5V 5° 0°
85° 40° 80° Rotational Angle
120°
19
WINKEL-/ POSITIONSSENSOR
AN8 Serie
Programmierbarerer Winkel-/Positions-Sensor für 360 Grad Anwendungen
Eigenschaften
Funktion
Hohe Toleranz gegen Ausrichtungsfehler
Der Sensor wird durch die Rotation eines Magneten im definierten Abstand zur Sensorfläche betätigt. Die Ausgangsspannung des Sensors verändert sich relativ zur Winkelposition.
Kontaktloser Winkelsensor für 360 Grad Positionsabfragen 5 V DC ratiometrische Ausgangskennlinie
Das optimale Ergebnis wird in Kombination mit dem Cherry Magneten Bestell-Nr. 500106 erzielt. Sensor und Magnet sind auch als Komplettset erhältlich.
Lineares Ausgangssignal über spezifische Winkelbereiche auf Anfrage Schutzklasse IEC60529 (IP67) Passend abgestimmter Betätigermagnet AS500106 Sensor kann für Einsatz von Magneten nach Kundenvorgabe programmiert werden
Anwendungen
Programmierung von Offset, Verstärkung, Temperaturkompensation und Überspannungsschutz
Pedalpositionen
Anwendungsspezifisches PWM-Signal optional möglich
Wellenpositionserkennung
Drosselklappenpositionen Gangwahl
EMV/ESD geschützt nach SAE J1113 Standard
PRNDL Schalter für rauhe Umgebungen
Max. Einsatztemperatur bis 125 °C Separierung von Sensor und Magnet, d.h. keinerlei mechanischer Verschleiß
Lenkwinkelposition
Mechanische Daten
Abmessungen
Mechanischer Weg
0 bis 360 Grad
Mechanische Winkelbewegung
Keine mechanische Verbindung
Passende Kontaktierung
Stecker: Delphi Metri-pak 150.2 12162185 Anschluss:12124075
Maximaler Luftspalt
5 mm
Maximaler Versatz (Mitte zu Mitte)
Ø 2 mm (Magnet zum Sensor)
mm
Alle Toleranzen ± 0,005 (0,13) sofern nicht anders angegeben 48.3 5.0 MAX AIR GAP
35.5 ± 0.1 R 15.57
17.7
2X Ø 5.3 ± 0.1
N.
S.
57.33 41.9
Std. Magnet Rotation
8.5 ± 0.1
22
20
Die Abmessungen des dazugehörigen Magnetträger AS500106 finden Sie auf Seite 21. Änderungen vorbehalten
V+
GND OUTPUT
MAGNETEN
Elektrische Daten
Magneten
Effektiver Winkelmessbereich
0 bis 360 Grad
Betätigermagnet
Versorgungsspannung
5,0 V DC ± 10 %
Max. Überspannung
14 V DC, Verpolspannung – 10 V DC
AS101001
Ausgangsstrombereich
8 mA
Auflösung
Analog
Induktive Einkopplung
SAE J1113-12; ± Level 3
Alternativ in gleicher Bauform erhältlich:
ESD
SAE J1113-13; ± 15 kV
AS101002 Alnico-Magnet mit außenliegendem Nordpol
Magnetische Strörfestigkeit
SAE J1113-21
AS101003 Samarium-Kobalt-Magnet mit außenliegendem Südpol
Induktive Abstrahlung
SAE J1113-42
Elektromagnetische Abstrahlung
SAE J1113-41; Klasse 4
Magnetträger
Ausgangslinearität (mit spezif. Magnet)
± 2,5 % Full Scale
AS500106
Signalanstiegszeit
200 V/ms
Genauigkeit
±2%
SmCo28 Magnet
Einsatz Temperaturbereich
– 40 bis 125 °C
Empfohlene Befestigung: M4 Schraubkopf
Einfach zu montierender Betätigermagnet mit Gewindesockel aus Aluminium Alnico-Magnet mit außenliegendem Südpol
PPS Gehäuse
Empfohlenes Drehmoment: 3 Nm (26,5 in lbs.)
Ausgangssignal Drehwinkel (Prozent des Messbereichs: 45 º; 90 º; 180 º; oder 360 º) Output Voltage (Vs = 5 V DC. Ausgabe ist ratiometrisch für Vs = 4,5 bis 5,5 V DC.) 5.0 4.5 45°, 90° and 180° Versions
4.0 3.5 3.0 2.5
+1.62% Full Scale
2.0 1.5
-1.62% Full Scale
1.0
360° Version
0.5
Abmessungen
inches (mm)
Alle Toleranzen ± 0,005 (0,13) sofern nicht anders angegeben
0.0 0%
25%
50%
75%
100%
125%
150%
AS101001 Sensor
Messbereich
Sensor/Magnet Komplettset #
AN820001
180 º
CU103601*
AN820002
360 º
CU103602*
AN820003
45 º
CU103603*
0.68 (17.27) 0.38 (9.65)
Magnet
0.032 (0.81)
ø 0.250 (6.35)
Aluminum Holder
0.050 (1.27) ø 0.31 (7.87) #8 - 32 THREAD
AS500106 ø12 2 x 0.155 (2 x 8)
ø7.4
29 ø3 x 9 0.197 (5.0) *Beinhaltet AN8 Sensor und AS500106 Magnetträger
15 ø23.07
21
KUNDENSPEZIFISCHE SENSOREN
Magnetischer Reed Sensor Eigenschaften Hermetisch abgedichtet für lange Lebensdauer Erhältlich als Schließer, Öffner oder Wechseler Ausführungen mit unterschiedlichen Schaltleistungen, Magneten und Anschlüssen erhältlich Resistent gegen Feuchtigkeit und Dreck Standard Betätigermagnet im gleichen Gehäuse verfügbar Kein Stromverbrauch im Stand-by
Anwendung
Tür Informationssensor Eigenschaften Ferritmagnet (40 x 25 x 10 mm) oder Ringmagnet separat erhältlich Umschaltvariante
Anwendung Türsensor
Zylindrischer Näherungssensor
Türsensor
Eigenschaften Infrarot Gabelschranken Sensor
Schließer und Öffner Versionen erhältlich Kundenspezifische Kabellängen Erhältlich mit Ferritmagnet (40 x 25 x 10 mm)
Eigenschaften
Anwendung
Geeignet für hohe Geschwindigkeiten (> 2,5 m/Sek.)
Geschosserkennung in Aufzügen
EMV konform Schutz gemäß IP65 Erhältlich mit Open Collector- oder Fototransistor-Ausgang Große Spannbreite an Versorgungsspannungen Separate LED-Anzeige für Leistung und Ausgang Verschiedene Anschlüsse und Kabellängen
Anwendung Geschosserkennung in Hochgeschwindigkeitsaufzügen
22
KUNDENSPEZIFISCHE SENSOREN
Füllstandssensor Eigenschaften Fixierung über Schraubgewinde Schnell zu montieren Kompakt Baugröße Leicht zu warten Kundenspezifische Kabellängen Einsatz Temperaturbereich – 10 ºC bis +60 ºC
Anwendung Füllstandsmessung (Wasser/Öl)
Magnetischer Näherungssensor Eigenschaften Hermetisch abgedichtet Schließer und Öffner Versionen erhältlich Kundenspezifische Anschlüsse und Kabellängen Resistent gegen Feuchtigkeit und Dreck CE & ATEX Zulassung
Anwendung Kraftstoffpumpe
Bistabiler Schaltsensor Eigenschaften Umschaltvariante Lebensdauer: min. 100.000 Schaltzyklen Kein Stromverbrauch im Stand-by
Anwendung Türsensor
23
KOMPENDIUM
Allgemeines
Gabelschrankensensoren
Schaltabstand Der Schaltabstand vom Sensor zum Magnet oder anderen zu detektierenden Objekt ist abhängig von der
Gabelschrankensensoren detektieren Impulse eines Flügelrades welches durch die Gabel läuft. Dabei verändert der ferromagnetische Flügel das Magnetfeld zwischen Sensor und Magnet in den beiden Gabelarmen.
Sensitivität des eingesetzen Sensors
Flügelrad – Material
Art des Magneten (Material) Form und Größe des Magneten Der relativen Bewegung des Magneten zum Sensor Einfluss anderer magnetischer oder metallischer Materialien im Umfeld EMV Schutz Reed Sensoren sind bauartbedingt immun gegen EMV-Einflüsse Bei Hallsensoren gibt es Versionen die über eine integrierte Schutzbeschaltung verfügen welche die Anforderungen gemäß IEC 1000-4-2 nach der Testmethode EN50082-2 erfüllen. Dazu zählen u.a. GS1001, GS1012 und SD1012. Sensoren ohne integrierte Schutzbeschaltung sind unter Beachtung der entsprechenden EMV-Schutz Richtlinien zu handhaben. Dieses trifft beispielsweise auf die Versionen MP1013, MP1021, GS1005 und VN1015 zu. Anschluss / Schnittstellen Die Kontaktierung der Sensoren erfolgt je nach Art und Ausführung entweder über einen Anschluss für einen definierten Standardstecker oder über Litzen für eine individuelle Anbindung Gehäuse Cherry Sensoren sind einbaufertig gemäß der angegebenen Schutzklasse gekapselt.
Als Material für das Flügelrad kommen prinzipiell alle ferromagnetischen Werkstoffe in Frage. Empfohlen wird Eisen oder Stahl. Flügelrad – Dimensionen Das Material aus dem das Flügelrad besteht sollte mindestens eine Stärke von 1 Millimeter haben und ein einzelner Flügel eine Breite von mindestens 6,35 Millimeter. Die Flügel sollen den Boden der Gabelschranke mit einem Abstand < 3 Millimeter passieren
Magnetische Näherungssensoren Sensoren als magnetische Näherungsschalter werden für die berührungslose und damit verschleißfreie Bestimmung von Positionen und Bewegungen eingesetzt. Cherry bietet hierfür als Standardprodukte Lösungen auf Basis der Hall- und der Reed-Technologie an. Hall oder Reed? Obwohl beide Sensorarten die Annäherung von Magneten detektieren, unterscheiden sich die Funktionsprinzipien grundsätzlich. Hallsensoren sind Halbleiterelemente (Festkörper) deren Ausgangssignal sich gegenüber einem Magneten verändert. Reedsensoren dagegen sind elektrisch gesehen Schalter, bei denen sich zwei feine Kontakte in einer Vakuumglasröhre befinden, die sich gegenüber einem Magnetfeld entweder öffnen oder schließen.
Flügelabmessungen
min. 6.35mm
min. 1.00mm
<3.00mm
24 Änderungen vorbehalten
mm
Einsatz von Sensoren Je nach Einsatzzweck haben beide Sensortechnologien ihre spezifischen Vorteile: Für Hallsensoren spricht die nahezu unbegrenzte Lebensdauer, z. B. zur Erfassung eines rotierenden Magneten, der millionenfach am Sensor vorbeifährt. Reedsensoren haben ebenfalls eine sehr hohe Lebensdauer, verglichen mit anderen elektromechanischen Lösungen, aber den bauartbedingten Vorteil der extrem hohe Lebenserwartung eines Hallsensoren erreichen sie nicht. Somit sind Hallsensoren beispielsweise prädestiniert für Zahnrad- oder Drehzahlerfassung während Reedsensoren auf binäre Positionsabfragen begrenzt sind.
Ein Reedsensor ist ein omnipolarer, magnetisch aktivierter Schalter. Er kann von einem Magneten aus in jedem Winkel und mit beliebigem Pol angefahren werden. Verschiedene mögliche Varianten werden nachfolgend beschrieben.
Parallele Magnetannäherung
Reedsensoren haben den Vorteil, dass sie im Stand-by keinen Strom verbrauchen und somit äußerst energieeffizient sind. Sie sind EMV-unempfindlich und stellen eine kostengünstige Alternative zur Halltechnologie dar, die hier Schutz benötigt. Ein weiterer Einsatzbereich für die Reedtechnologie sind Anwendungen deren Versorgungsspannung außerhalb des für Hall üblichen Bereichs von 5 – 24 V DC liegt. Hier können Reedsensoren auch Schwachstromanwendungen mit 110 V DC effektiv schalten
Translatorische seitliche Magentvorbeiführung
S lösen
betätigen N
S
Reedsensoren Reedsensoren sind in unterschiedlichen Kontaktkonfigurationen erhältlich: Schließer (Form A) Bei Annäherung eines Magnetfeldes schließt der Kontakt Öffner (Form B)
Bei Annäherung eines Magnetfeldes öffnet der Kontakt
Wechsler (Form C) In Ruhestellung ist Anschluss COM mit dem Anschluss NC verbunden. Nähert sich ein Magnetfeld, wird der Kontakt zwischen COM und NC getrennt und zwischen COM und NO geschlossen.
N
Diese Methode maximiert den Luftspalt
Translatorisch frontale Magnetannäherung
Bis zu drei Betätigungen mit einem Magneten möglich
Rotierende Magnetbewegung
Polarität Die meisten hall-basierenden Standardsensoren von Cherry sind unipolar und schalten gegen den Südpol des Magneten. Eine Ausnahme bilden die Typen MP101303 und MP101304, die gegen Südpol schließen und gegen Nordpol wieder öffnen. Die MP1021-Serie bietet sowohl unipolare Varianten die gegen den Nordpol schalten, als auch bipolare Varianten die gegen den Nordpol öffnen und gegen den Südpol schließen. Alle Reedsensoren von Cherry (MP2007 bis MP2019) sind omnipolar. Luftspalt (Abstand Sensor – Magnet) Die Stärke des Magnetfeldes eines Permanentmagneten hängt von verschiedenen Faktoren ab. Wesentlich sind dabei insbesondere Form, Größe und Material des Magneten.
lösen N
betätigen
betätigen S
lösen
betätigen S lösen N
Beide Polenden funktionieren gleich gut
Mehrpolige Ringmagneten erlauben eine höhere Anzahl Betätigungen pro Umdrehung zu erreichen
Die meisten Cherry Standardsensoren weisen eine ähnliche Sensitivität aus, wobei es einige Ausnahmen gibt. So sind die bistabilen Versionen der Sensoren MP101303 und MP102104 einen relativ niedrigen GaussSchwellwert haben und einen etwas größere Luftspalte ermöglichen. Schalthysterese Die Schalthysterese bezeichnet der Wegunterschied zwischen dem Einschaltpunkt beim Annähern und dem Ausschaltpunkt beim Entfernen des Magneten vom Sensor
25 Specifications subject to change without notice.
KOMPENDIUM
Zahnradsensoren Die Gruppe der Zahnradsensoren umfasst sowohl reine Drehzahlsensoren als auch kombinierte Drehzahl- und Drehrichtungssensoren. Drehzahl- und Drehrichtungsmessung Die Sensoren der SD-Serie liefern sowohl eine Drehzahl- als auch eine Drehrichtungsinformation. Dies wird dadurch realisiert, dass in dem Sensor zwei Hall-ICs leicht zueinander versetzt positioniert werden. Die daraus resultierende minimale Phasenverschiebung der beiden Signale wird mittels einer internen Logikanalyse aufbereitet und so die Drehrichtung ermittelt. Die Informationsausgabe erfolgt über zwei digitale Ausgangssignale. Diese nutzen einen Open Collector-Ausgang bei dem das Geschwindigkeitssignal von High (Vcc) auf Low (nahe null) umspringt, wenn der Sensor einen Übergang von „kein Zahn“ auf „Zahn da“ erkennt. Die am separaten Pin ausgegebene Drehrichtung ist ein High-Signal wenn die Drehung im Uhrzeigersinn erfolgt, bzw. eine Low-Signal wenn die Drehung gegen den Uhrzeigersinn erfolgt. Einsatz von Drehzahlsensoren Obwohl sie allgemein als Zahnradsensoren bezeichnet werden, können Drehzahlsensoren auf Halbleiterbasis nicht nur Drehzahlen von Zahnrädern erfassen. Sie eignen sich ebenfalls für die Erfassung von Drehungen oder Bewegungen unterschiedlichster Objekte, auch mit unregelmäßigen Formen, solange diese magnetisch leitend sind. Beispielsweise auch: Kettenrollen Bolzenköpfe Zahnkränze Vertiefungen in glatten Oberflächen Als Material für das zu messende Zielobjekt kommen prinzipiell alle ferromagnetischen Werkstoffe in Frage. Empfohlen wird Eisen oder Stahl.
Orientierung Sensoren der GS-Serie sind nicht orientierungssensitiv bei der Montage. Die kombinierten Drehzahl- und Drehrichtungssensoren der SD-Serie dagegen benötigen eine bestimmte Ausrichtung und verfügen über entsprechende Kennzeichnungen auf dem Gehäuse. Lebensdauer Die Drehzahlsensoren von Cherry basieren auf Halbleiterelementen ohne bewegliche Teile, so dass die Lebensdauer aufgrund des Funktionsprinzips nahezu unbegrenzt ist. Frequenz Die maximal erfassbare Signalhäufigkeit ist abhängig von der Sensortype und dem zu erfassenden Objekt. Die maximale Frequenz liegt aber generell im Bereich > 10 kHz. Bei der Frequenzermittlung ist dabei auf die Zielgeometrie zu achten. Bei asymmetrischen Zielen mit schmalen Zähnen im Verhältnis zum Abstand zwischen den Zähnen ist die Zeit zwischen der ansteigen und der abfallenden Kante des Zahnes der entscheidende Faktor. Die Cherry Sensoren haben eine maximale Reaktionszeit von etwa 10 µs bei der MP-Serie bis etwa 50 µs bei der GS-Serie bedingt durch die Reaktionszeit des Hall-Elementes. Wenn die benötigte Reaktionszeit sehr nahe an diesen Grenzen liegt, kann dies zu unerwarteten Ergebnissen, wie unerfassten Zahnimpulsen, führen. Anders als bei passiven Drehzahlsensoren, den sogenannten VR-Sensoren (variable Reluktanz), ist die Ausgangsamplitude der Cherry GS-Sensoren unabhängig von der Eingangsfrequenz (Drehzahl). Das bedeutet, dass der Sensor grundsätzlich keiner Mindestdrehzahl bedarf. Eine kurze Initialbewegung des Zielobjektes ist allerdings trotzdem notwendig, damit der Sensor eine Zahnflanke als Startimpuls erkennt. Wir bevorzugen daher von einem Sensor für Drehzahlen nahe Null zu sprechen.
Dabei haben die Form der Zielobjekte, die Höhe der Zähne und deren Abstand sowie weitere Faktoren natürlich einen Einfluss auf die Erfassbarkeit.
Zahnhöhe
Zahnweite
Abstand zwischen den Zähnen
Materialstärke Zielobjekt
5 mm (0,200”)
2,5 mm (0,100”)
10 mm (0,400”)
6,25 mm (0,250”)
Zahnhöhe
Näherungssensor mit Ringmagnet Cherrys Näherungssensoren auf Halbleiterbasis eignen sich in Kombination mit Ringmagneten auch hervorragend als Drehzahlsensoren. Die Vorteile liegen dabei in günstigeren Sensorkosten größeren Lufspalten und sichere Drehzahl Null Erfassung
Erfasste Lücke
N Zahnabstand
S
S
N
N
Zahnweite Zahnstärke
S
S N
Luftspalt (Abstand Sensor – Geberrad) Der erforderliche Abstand zwischen Sensor und zu erfassendem Objekt kann je nach Einbausituation variieren. Grundsätzlich erfordern beispielsweise kleinere Geberräder einen geringeren Abstand zum Sensor als Geberräder mit einem größeren Durchmesser. Der tatsächlich erforderliche Wert lässt sich oft erst im Einbaufall ermitteln. Als Richtwert für die Planung ist ein Abstand von 1-2 mm (0,04 bis 0,08 inch) vorzusehen. 26 Änderungen vorbehalten
Offener Kollektorausgang 3-Draht Schnittstelle Offene Kollektorausgänge werden häufig in negativ-logischen Anwendungen eingesetzt, die im durchgeschalteten Zustand ein Low-Signal verwenden. Ist das Bauteil durchgeschaltet, sorgt ein abgefallener Signalpegel für dieses Spannungssignal in der Ausgangsleitung. Offene Kollektorausgänge sind kompatibel mit allen Logikfamilien, da sie für eine große Bandbreite an Versorgungs- und Ausgangsspannungen verwendet werden können. Die verwendete Versorgungsspannung der Hallbaugruppe kann darüber hinaus von der Pull-up-Spannung abweichen, an die sie angeschlossen ist. Der externe Pull-up-Widerstand, zwischen Ausgang und Versorgungsspannung wird für eine einwandfreie Funktion benötigt. Ist der Widerstand wie dargestellt angeschlossen, wird das Ausgangssignal im nicht durchgeschalteteten Zustand auf das Niveau der Versorgungsspannung (Vcc) “gezogen” und im geschalteten Zustand auf (annähernd) Masse.
Empfohlene Werte für Pull-up Widerstände: Volt DC
5
9
12
15
24
Ohm
1k
1,8 k
2,4 k
3k
3k
Kontaktierung Sensor Serie
Steckervariante
Vcc
Ausgang
Masse
Drehrichtung
Drehzahl
MP
12 mm rund Litze Litze
1 Braun Rot
4 Schwarz Grün
3 Blau Schwarz
N/A N/A N/A
N/A N/A N/A
GS
12 mm rund Litze Delphi
1 Braun A
4 Schwarz B
3 Blau C
N/A N/A N/A
N/A N/A N/A
VN
Pin Litze
1 Rot
3 Grün
2 Schwarz
N/A N/A
N/A N/A
SD
Delphi
C
D
A
B
Abmessungen
inches (mm)
Alle Toleranzen ± 0,005 (0,13) sofern nicht anders angegeben
B 1
VCC
C VCC (brown)
Regulator V Reg
Magnet 4 3
Pull-up Resistor Output Ground
Magnet V Reg
Conditioning Logic
Pull-up B Resistor Speed A (black)Direction D
(white) Ground (blue)
4
3
A
C ø 0.94 (23.88) 0.87 (22.1)
2
1
*
Steel Bushing 0.84 (21.33)
ø 0.26 (6.6)
27 Änderungen vorbehalten
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801275; 45576015; D; 04/2010; 2; MIN © 2010 ZF Electronics GmbH