Capteurs capacitifs

Capteurs capacitifs
Capteur
capacitifs
Sommaire
Les capteurs
capacitifs exploitent la
modification de
capacité provoquée à
l’approche d’un objet.
Leur avantage réside
dans la reconnaissance
de presque tous les
matériaux et substances, des métaux
jusqu’à l’huile.
4.2
4.4
4.5
4.6
4.8
4.9
4.10
4.11
4.12
4.13
4.14
4.15
4.16
Notions de base,
définitions
Consignes de montage
Conductances,
domaines fonctionnels
Applications
DC M8, ∅ 10 mm,
M12
DC M12, M18
DC M30
DC M34
AC/DC M18, M30,
∅ 34 mm
DC formes
parallélépipédiques
Diagnostic de
fonctionnement
dynamique
DC ∅ 20 mm
DC M12 avec
amplificateur de
capteur
4
–
–
–
–
Sans contact physique
Sans usure
Absence de rétroaction
Visualisation d’état par
LED
– Détection de presque
tous les matériaux
– Détection d’objets à
travers certains matériaux
non métalliques
– Détection de milieux
aqueux
4.1
Capteurs
capacitifs
Un condensateur
... est constitué, dans sa
forme classique, de deux
armatures séparées par un
diélectrique, c’est-à-dire un
milieu peu conducteur, voire
non conducteur.
La capacité C = ε (A/d) est
définie par la surface A, la
distance d, et la constante
diélectrique ε = (εε 0 × ε r).
ε indique la permittivité
absolue du milieu.
ε0 est la permittivité de l’air
(du vide).
εr est la permittivité relative,
une constante des
matériaux (en fonction de
la densité).
Les électrodes
Pour mettre en évidence le
fonctionnement de ces électrodes, nous allons adopter
une approche géométrique.
Nous ne tiendrons pas compte
de la dispersion du champ aux
extrémités des plaques.
Prenons un condensateur tel
que, entre les deux armatures
planes A1 et A2, on ait, à la
distance d/2 une électrode
bonne conductrice repliée sur
elle-même d’une épaisseur
D → 0.
Une tension appliquée à ce
condensateur génère un
champ électrique entre A1 et
A2. L’électrode Z passe alors
au potentiel U/2. Cette
“électrode intermédiaire” se
comporte alors comme une
autre armature de condensateur. Le condensateur est
alors divisé, non seulement
géométriquement, mais aussi
sur le plan électrique, en
deux condensateurs montés
en série.
Si l’on déplie l’électrode
intermédiaire, plaçant ainsi les
armatures A1 et A2 l’une
à côté de l’autre, celles-ci se
trouvent sur un même plan,
alors que “l’électrode
intermédiaire” Z est placée sur
un second plan éloigné du
premier de la distance d/2.
On obtient ainsi un
condensateur “ouvert”.
Dans les capteurs
capacitifs
Les matériaux non
conducteurs
4.2
Notions de base,
définitions
... ce condensateur „ouvert“
est utilisé comme capteur.
Cependant, l’armature A2,
en vue de la symétrisation
du champ électrique, est
constituée en tant
qu’électrode annulaire
(boîtier) concentrique par
rapport à A1, et l’“électrode
intermédiaire“ représente
l’“objet à détecter“. La „face
sensible“ du détecteur est
... (plastiques, verre et aussi
liquides) peuvent être
détectés par les capteurs
capacitifs lorsque εr est
nettement plus grand que ε0 ;
jusqu’à présent, nous avons
considéré que les lignes
de champ empruntaient le
chemin de la moindre
résistance, rejoignant ainsi
l’objet à détecter constituant
Objet à détecter
Face sensible
constituée par l’électrode
annulaire A2. La formule de
calcul de la capacité –
compte tenu des conditions
énoncées ci-dessus –
conserve sa validité pour un
alors l’élément de
commande. Si toutefois
cet élément de commande
est absent (d → ∞; εr
= 1, C → 0), ces lignes
décrivent alors un arc de
cercle reliant l’électrode
centrale à l’électrode
circulaire. Le chemin de la
moindre résistance est
alors également influencé
par l’effet de répulsion des
Les champs électriques sont
de sens opposé dans chacune
des moitiés du condensateur.
condensateur d’une telle
géométrie. La capacité C,
qui est fonction de la
distance, présente une
caractéristique hyperbolique
décroissante (1/d).
lignes portant une charge
de même sens.
De ce fait, plus on s’éloigne
des armatures et plus
les axes et leur écartement
grandissent.
Capteurs
capacitifs
Conditions d’utilisation et
coefficients de correction
Lorsqu’un élément non
conducteur pénètre dans le
champ du détecteur, la
capacité varie proportion-
nellement à εr et à
l’éloignement de la „face
sensible“.
La portée nominale sn étant
définie pour une plaquette de
Notions de base,
définitions
mesure en Fe 360 reliée à la
terre, les portées pour
d’autres matériaux doivent
être affectées d’un coefficient
de correction.
Coefficients de correction pour matériaux typiques
Métal 1
Eau 1
Verr
e 0.4...0.6
erre
Céramique 0.2...0.5
PVC 0.2...0.47
Plexiglas 0.39...0.45
Polycarbonate 0.26...0.4
Les coefficients de correction doivent être déterminés directement avec le matériau à détecter.
... constitutifs d’un détecteur
capacitif sont :
Champ du
détecteur
et électrode
La face sensible
... est la surface à travers
laquelle est émis un champ
électromagnétique de haute
fréquence. Elle est
Oscillateur
Démodulateur
déterminée essentiellement
par la surface de base
du capot de protection
et correspond plus ou moins
à la surface de l’électrode
supérieure.
Trigger
Amplificateur
de sortie
Champ du détecteur
Les modules
... est une plaquette carrée,
mise à la terre, en Fe 360
(ISO 630), permettant de
mesurer des portées s selon
la norme EN 60947-5-2.
Son épaisseur est de
d = 1 mm ; sa longueur a
correspond
– au diamètre du cercle
inscrit dans la “face
sensible” ou
– 3 sr, lorsque cette valeur
est supérieure au diamètre
précité.
La portée nominale sn
... est une grandeur
conventionnelle ne tenant
pas compte des dispersions
de fabrication ni des
différences dues aux
conditions externes telles
que température ou tension.
La portée réelle sr
... est la portée d’un
détecteur de proximité, qui
est mesurée dans des
conditions définies, p. ex.
type de montage noyé,
tension d’emploi nominale
Ue, température
Ta = +23 °C ±5 °C.
La plaquette de
mesure normalisée
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Plaquette de
mesure normalisée
Face sensible
4
Dans le cas de capteurs
capacitifs, la portée réelle sr
est réglable au moyen d’un
potentiomètre.
4.3
Capteurs
capacitifs
Consignes de montage
Montage dans le métal
Les détecteurs de
proximité noyables
... peuvent être montés
de façon que la face sensible
affleure à la surface du
métal.
La distance entre deux
détecteurs de proximité (en
cas de montage en série)
doit être ≥ 2d.
Les détecteurs de
proximité non noyables
La face sensible doit
dépasser de ≥ 2sn
le dispositif de montage
métallique.
La distance entre deux
détecteurs de proximité doit
être ≥ 2d.
Face
sensible
Face
sensible
Zone libre
Un montage face
à face de 2 capteurs
4.4
... requiert une distance
minimale de a ≥ 4d entre les
faces sensibles.
Capteurs
capacitifs
Conductances,
domaines fonctionnels
Conductances dépôts adhérents de liquides
Eau pure industrie des semi-conducteurs 6,41E-08 ms/cm
Eau distillée 1,00E-06 ms/cm
Décolorant, désinfectant 140 ms/cm
Eau salée 1 % pondéral 15 ms/cm
HCL 0,1 % pondéral 10 ms/cm
Eau de conduite 0,7 ms/cm
BCS R08...
Technologie de détection de niveau avec dépôts adhérents 0,05 mm
BCS R08...
Technologie standard avec dépôts adhérents 0,1 mm
BCS R08...
Technologie de détection de niveau avec dépôts adhérents 0,1 mm
Domaines fonctionnels dans le cas de capteurs capacitifs
Standard
Détection de niveau
(série R08)
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Métaux
Granulés plastiques
Huiles hydrauliques
Céramiques
Verre
PVC
– Portée réglable
– Epaisseur de réservoir
jusqu’à 4 mm
Qu’il s’agisse de réservoirs
de stockage pour liquides de
refroidissement ou de verres
de bypass, le détecteur
capacitif détecte de façon
fiable le niveau et contribue
ainsi à éviter des dommages
sur la machine par marche à
sec.
Milieux aqueux
Carbone
Graphite
Acides
Sang
– Quasiment sans
réglage pour les
applications courantes
– Epaisseurs de boîtier
jusqu’à 10 mm
4
Une autre application
typique est le contrôle de
fuites, par exemple sur les
cuves hydrauliques.
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4.5
Capteurs
capacitifs
Applications
Capteurs capacitifs
Les capteurs capacitifs
analysent la modification de
la capacité causée par
l’apparition d’un objet dans
le champ électrique d’un
condensateur.
Par conséquent, le détecteur
capacitif détecte non
seulement les métaux mais
aussi les non-conducteurs,
dans la mesure où leurs
constantes diélectriques
sont suffisamment grandes.
Lorsque le détecteur
capacitif a la dimension
correspondante, il est
également en mesure de
“voir à travers” certains
matériaux non métalliques.
Pour cette raison, c’est le
détecteur de niveau par
excellence, qui détecte le
niveau de remplissage
de liquides et de granulés
à travers les parois de
récipients.
Contrôle final sur lignes
d’emballage. Emballages,
contenu.
Surveillance de niveau de remplissage sur des installations de mise
en bouteilles/flacons et pilotage
du poste d’évacuation.
Contrôle de présence et
de qualité dans une usine de
cigarettes.
Filtre/tabac ok?
Détection et comptage d’un
nombre d’unités.
Inspection de bandes de papier,
tissu ou film plastique,
Détection par le dessous ou par le
dessus.
Pilotage de l’arrivée de liquide ou
de la pompe sur des réservoirs à
eau.
*
*
A cette fin, Balluff dispose
des écrous de protection
correspondants qui,
lorsqu’ils sont vissés dans le
réservoir, permettent
d’insérer sans problème les
capteurs capacitifs et évitent
d’avoir à étanchéifier le
réservoir, même en cas de
remplacement du capteur.
*Il ne doit pas se trouver de métal sous les objets à contrôler dans le champ du détecteur.
4.6
Capteurs
capacitifs
Mesure du niveau de remplissage
de réservoirs en plastique ou en
verre.
Détection d’étiquettes
manquantes sur un support
constitué d’une pellicule fine.
*
Applications
Guidage de lame par un fil
métallique, p. ex. pour la découpe
de textiles.
La plupart des capteurs
capacitifs sont prévus pour
être montés non noyés.
Le potentiomètre intégré
permet de réduire la portée
de sorte qu’un montage
noyé soit également
possible.
Détection et palpage de
l’épaisseur de pièces dans les
industries de transformation du
bois.
Installations de conditionnement.
Ampoules au complet ?
*
Applications typiques
Surveillance du niveau de
remplissage pour
– des liquides
– des produits pulvérulents
et granuleux.
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Détection et comptage de
pièces en
– métal
– plastique
– verre.
4
4.7
Capteurs
capacitifs
Format
Montage
Portée nominale sn
DC 3 fils
M8, ∅ 10 mm, M12
M8×1
noyé
1,5 mm
M8×1
non noyé
3 mm
∅ 10 mm
noyé
4 mm
M12×1
noyé
4 mm
PNP
Contact à fermeture 1 BCS M08EG1-PSC15C-S49G BCS M08EG-PSC30G-S49G BCS 010-PSB-1-L-PU-02
Contact à ouverture 2
BCS 010-POB-1-L-PU-02
NPN
Contact à fermeture 4
Contact à ouverture 5
BCS 012-PSB-1-L-S4
Tension d’emploi UB
Chute de tension Ud pour le
Tension d’isolement nominale Ui
Courant d’emploi nominal Ie
Courant à vide I0 max.
Protect. contre inv. polarité
Protection contre les courts-circuits
11...30 V DC
≤2V
75 V DC
50 mA
10 mA
oui
oui
11...30 V DC
≤2V
75 V DC
50 mA
10 mA
oui
oui
12...35 V DC
≤ 0,8 V
75 V DC
200 mA
10 mA
oui
oui
12...35 V DC
≤ 0,8 V
75 V DC
200 mA
10 mA
oui
oui
Reproductibilité R
Température ambiante Ta
Fréquence de commutation f
Catégorie d’utilisation
Visualisation d’état
≤2%
–10...+70 °C
100 Hz
DC 13
oui
≤2%
–10...+70 °C
100 Hz
DC 13
oui
≤2%
–30...+70 °C
100 Hz
DC 13
oui
≤2%
–30...+70 °C
100 Hz
DC 13
oui
IP 65
IP 65
IP 65
IP 65
Degré de protection selon CEI 60529
Matériau du boîtier
Matériau face sensible
Mode de raccordement
Nombre × section des conducteurs
Connecteurs conseillés
Acier spécial inoxydable Acier spécial inoxydable Acier spécial inoxydable Acier spécial inoxydable
PTFE
PTFE
PTFE
PTFE
Connecteur
Connecteur
Câble de 2 m, PUR
Connecteur
3×0,14 mm²
BKS-_ 48/BKS-_ 49
BKS-_ 48/BKS-_ 49
BKS-_ 19/BKS-_ 20
1 Schémas de raccordement, voir page 1.0.6
Exception : BCS M18KM3-POC80G-S04G-001
Avec ce détecteur, l’affectation des broches n’est
pas conforme à la norme.
BCS M18KM3-POC80G-S04G-001
Douille de réduction
BMS AD-P-001-12/10
Pour les détecteurs avec
∅ 10 mm à monter dans
des blocs de serrage et des
dispositifs de fixation avec
∅ 12 mm, voir page 5.65.
4.8
Capteurs
capacitifs
M12×1
non noyé
8 mm
BCS 012-PS-1-L-S4
M18×1
noyé
8 mm
M18×1
non noyé
8 mm
M18×1
non noyé
8 mm
DC 3 fils
M12, M18
M18×1
non noyé
15 mm
BCS M18EM1-PSC80C-S04G BCS M18KM3-PSC80G-S04G
BCS M18KM3-PSC80G-BV02 BCS M18EM-PSC15G-S04G
BCS M18EM1-POC80C-S04G BCS M18KM3-POC80G-S04G-001 BCS M18KM3-POC80G-BV02 BCS M18EM-POC15G-S04G
BCS M18KM3-NSC80G-BV02
BCS M18KM3-NOC80G-BV02
12...35 V DC
≤ 0,8 V
75 V DC
200 mA
10 mA
oui
oui
10...35 V DC
≤ 1,5 V
75 V DC
300 mA
10 mA
oui
oui
10...36 V DC
≤ 2,5 V
250 V AC
250 mA
15 mA
oui
oui
10...36 V DC
≤ 2,5 V
250 V AC
250 mA
15 mA
oui
oui
10...35 V DC
≤ 1,5 V
75 V DC
300 mA
10 mA
oui
oui
≤2%
–30...+70 °C
100 Hz
DC 13
oui
≤2%
–30...+70 °C
100 Hz
DC 13
oui
≤ 10 %
–25...+80 °C
50 Hz
DC 13
oui
≤ 10 %
–25...+80 °C
50 Hz
DC 13
oui
≤2%
–30...+70 °C
100 Hz
DC 13
oui
IP 65
IP 67
IP 67
[
PBT
PBT
Connecteur
IP 67
[
PBT
PBT
Câble 2 m, PVC
3×0,34 mm²
IP 67
Acier spécial inoxydable Acier spécial inoxydable
PTFE
PBT
Connecteur
Connecteur
BKS-_ 19/BKS-_ 20
BKS-_ 19/BKS-_ 20
Ecrous de protection prévus pour
le montage dans un récipient pour
la mesure de niveau de remplissage
Matériau : PTFE,
résistant à la pression jusqu’à 13 bars
quand le montage est correct.
BKS-_ 19/BKS-_ 20
Acier spécial inoxydable
PTFE
Connecteur
BKS-_ 19/BKS-_ 20
4
5
Connecteurs,
dispositifs
de fixation ...
page 5.2 ...
BES 18-SM-3
www.balluff.com
4.9
Capteurs
capacitifs
Format
Montage
Portée nominale sn
DC 3/4 fils
M30
M30×1,5
noyé
20 mm
M30×1,5
non noyé
15 mm
Contact à fermeture 1 BCS M30EM2-PSC20C-S04K
Contact à ouverture 2
PNP
M30×1,5
non noyé
30 mm
BCS M30KN2-PSC18G-AV02 BCS M30EG2-PSC30G-S04K
BCS M30KN2-POC15G-AV02
BCS M30KM7-PPH15G-S04U
Contact à fermeture/ouverture
Contact à fermeture 4
Contact à ouverture 5
NPN
M30×1,5
non noyé
15 mm
BCS M30KN2-NSC18G-AV02
BCS M30KN2-NOC15G-AV02
Tension d’emploi UB
Chute de tension Ud pour le
Tension d’isolement nominale Ui
Courant d’emploi nominal Ie
Courant à vide I0 max.
Protect. contre inv. polarité
Protection contre les courts-circuits
10...35 V DC
≤ 1,8 V
75 V DC
300 mA
15 mA
oui
oui
10...36 V DC
≤ 2,5 V
250 V AC
250 mA
16 mA
oui
oui
10...36 V DC
≤ 2,5 V
250 V AC
250 mA
15 mA
oui
oui
10...35 V DC
≤ 1,8 V
75 V DC
300 mA
15 mA
oui
oui
Reproductibilité R
Température ambiante Ta
Fréquence de commutation f
Catégorie d’utilisation
Visualisation d’état
≤5%
–30...+70 °C
100 Hz
DC 13
oui
≤ 10 %
–25...+70 °C
40 Hz
DC 13
oui
≤ 10 %
–25...+70 °C
40 Hz
DC 13
oui
≤5%
–30...+70 °C
100 Hz
DC 13
oui
IP 67
IP 65
[
PBT/PC
PBT
Connecteur
IP 65
[
PBT
PBT
Câble 2 m, PVC
3×0,5 mm²
IP 67
Degré de protection selon CEI 60529
Classe de protection
Matériau du boîtier
Matériau face sensible
Mode de raccordement
Nombre × section des conducteurs
Connecteurs conseillés
Acier spécial inoxydable
PBT
Connecteur
BKS-_ 19/BKS-_ 20
1 Schémas de raccordement, voir page 1.0.6
Exception : BCS M30KM7-PPH15G-S04U
Etat à la livraison : contact à fermeture. Le détecteur peut
être configuré sur “contact à ouverture”. Il n’est cependant
pas possible de revenir en arrière.
BCS M30KM7-PPH15G-S04U
4.10
BKS-_ 19/BKS-_ 20
Raccordement par
connecteur
orientable à 90°
Acier spécial inoxydable
PTFE
Connecteur
BKS-_ 19/BKS-_ 20
Capteurs
capacitifs
DC 3 fils
∅ 34 mm
∅ 34 mm
non noyé
20 mm
BCS G34KN2-PSC24G-AV02
BCS G34KN2-POC20G-AV02
BCS G34KN2-NSC24G-AV02
BCS G34KN2-NOC20G-AV02
10...36 V DC
≤ 2,5 V
250 V AC
250 mA
13 mA
oui
oui
≤ 10 %
–25...+70 °C
40 Hz
DC 13
oui
IP 65
[
PBT
PBT
Câble 2 m, PVC
3×0,5 mm²
4
Le collier de fixation
est fourni !
Ecrous de protection prévus pour le
montage dans un récipient pour la mesure
de niveau de remplissage
Matériau : PTFE, résistant à la pression jusqu’à
13 bars quand le montage est correct.
5
Connecteurs,
dispositifs
de fixation ...
page 5.2 ...
BES 30-SM-3
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4.11
Capteurs
capacitifs
AC/DC 2 fils
M18, M30, ∅ 34 mm
Format
Montage
Portée nominale sn
M18×1
non noyé
8 mm
M30×1,5
non noyé
15 mm
∅ 34 mm
non noyé
20 mm
Contact à fermeture
Contact à ouverture
BCS M18KM3-UST80G-BV02 BCS M30KN2-UST15G-AV02 BCS G34KN2-UST20G-AV02
BCS M18KM3-UOT80G-BV02 BCS M30KN2-UOT15G-AV02 BCS G34KN2-UOT20G-AV02
Tension d’emploi nominale Ue
Tension d’emploi UB
Chute de tension Ud pour le
Tension d’isolement nominale Ui
Courant d’emploi nominal Ie
Courant de maintien Im
Courant résiduel Ir
Courant admissible de courte durée Ik t ≤ 20 ms
Protect. contre inv. polarité
Protection contre les courts-circuits/les surcharges
110 V AC
20...250 V AC/DC
≤6V
250 V AC
350 mA (AC)/100 mA (DC)
4 mA
≤ 2,5 mA à 250 V AC
≤ 2,1 A/≤ 0,5 Hz
non
non/non
110 V AC
20...250 V AC/DC
≤6V
250 V AC
250 mA (AC)
5 mA
≤ 2,5 mA à 250 V AC
≤ 1,5 A/≤ 0,5 Hz
non
non/non
110 V AC
20...250 V AC/DC
≤6V
250 V AC
250 mA (AC)
5 mA
≤ 2,5 mA à 250 V AC
≤ 1,5 A/≤ 0,5 Hz
non
non/non
≤ 10 %
–25...+80 °C
25 Hz (AC)/50 Hz (DC)
AC 140/DC 13
oui
≤ 10 %
–25...+70 °C
25 Hz (AC)/50 Hz (DC)
AC 140/DC 13
oui
≤ 10 %
–25...+70 °C
25 Hz (AC)/50 Hz (DC)
AC 140/DC 13
oui
IP 67
[
PBT
PBT
Câble 2 m, PVC
2×0,34 mm²
IP 65
[
PBT
PBT
Câble 2 m, PVC
2×0,34 mm²
IP 65
[
PBT
PBT
Câble 2 m, PVC
2×0,5 mm²
Reproductibilité R
Température ambiante Ta
Fréquence de commutation f
Catégorie d’utilisation
Visualisation d’état
Degré de protection selon CEI 60529
Classe de protection
Matériau du boîtier
Matériau face sensible
Mode de raccordement
Nombre × section des conducteurs
Autres longueurs de câble sur demande.
Schémas de raccordement
Contact à fermeture
Contact à ouverture
Important
Pour ces détecteurs AC/DC,
utiliser un fusible
miniature conformément à la
fiche technique.
Recommandation : vérifier le
bon fonctionnement de
l’appareil après un courtcircuit.
4.12
16×34×8 mm
Format
Montage
Portée nominale sn
Capteurs
capacitifs
16×34×8 mm R08
noyé
8 mm
DC 3 fils, formes
parallélépipédiques
16×34×8 mm R08
noyé
adaptation automatique
Détection de niveau
PNP
Contact à fermeture
Contact à ouverture
1
2
BCS R08KE-PSC80C-EP00,2-GS49 BCS R08KE-PSCFAC-EP00,2-GS49
BCS R08KE-POC80C-EP00,2-GS49 BCS R08KE-POCFAC-EP00,2-GS49
Tension d’emploi UB
Chute de tension Ud pour le
Tension d’isolement nominale Ui
Courant d’emploi nominal Ie
Courant à vide I0 max.
Protect. contre inv. polarité
Protection contre les courts-circuits
12...30 V DC
≤ 1,5 V
75 V DC
50 mA
≤ 10 mA
oui
oui
12...30 V DC
≤ 1,5 V
75 V DC
50 mA
≤ 10 mA
oui
oui
Reproductibilité R
Température ambiante Ta
Fréquence de commutation f
Catégorie d’utilisation
Visualisation d’état
≤5%
–30...+70 °C
100 Hz
DC 13
oui
≤5%
–30...+70 °C
2 Hz
DC 13
oui
IP 67
IP 67
PP
PP
Câble 0,2 m, PUR
avec connecteur
BKS-_ 48
PP
PP
Câble 0,2 m, PUR
avec connecteur
BKS-_ 48
Degré de protection selon CEI 60529
Matériau du boîtier
Matériau face sensible
Mode de raccordement
Connecteurs conseillés
1 Schémas de raccordement, voir page 1.0.6
Autres longueurs de câble sur demande.
4
Détection de niveau
– Pour milieux aqueux avec
compensation de la mousse
– Application standard sans
réglage
– A compensation automatique
– A travers le verre ou le
plastique avec des épaisseurs
de paroi d’env. 2 à10 mm
– Détection de niveau – la
nouvelle solution pour les
applications critiques ou non
résolubles en présence de
milieux aqueux
www.balluff.com
5
Connecteurs,
dispositifs
de fixation ...
page 5.2 ...
4.13
Capteurs
capacitifs
Diagnostic de
fonctionnement dynamique
Principe de
fonctionnement
Les détecteurs de proximité
avec diagnostic de
fonctionnement dynamique
assurent une surveillance
quasi complète de toutes les
fonctions, y compris des
câbles.
A cette fin, l’oscillateur est
modifié par un capteur
d’impulsions à l’état de
fonctionnement. Sitôt que
survient un endommagement
de la tête de capteur ou
que l’oscillateur est
électriquement défaillant, le
capteur d’impulsions ne peut
plus modifier l’oscillateur
à l’état de fonctionnement
et les impulsions en sortie
sont absentes.
La fréquence des impulsions
est de f ~ 160 Hz et la durée
d’impulsion de t ~ 300 µs.
Le rapport d’impulsions/de
pauses de t ~ 5 % est ainsi
dimensionné de façon que
les impulsions de contrôle
puissent être éliminées par le
filtre d’entrée d’une
commande ou p. ex. par la
commande directe d’un
relais.
Ainsi, l’information “détecteur
de proximité occulté ou non
occulté” peut être analysée
de manière habituelle.
Surveillance du
fonctionnement
Les “impulsions de contrôle”
et, par voie de conséquence,
le fonctionnement du
Course d'occultation
Seuil de
commutation
occulté
A cette fin, Balluff propose
les appareils de diagnostic
qui se montent aisément
dans un dispositif de
commande.
Appareil de diagnostic
de fonctionnement voir
page 1.5.19
– BES 113-FD-1
(pour 1 capteur)
Erreur
Sortie d’état
Diagramme d’un détecteur de proximité avec diagnostic de
fonctionnement (contact à ouverture).
Le fil de signalisation
connecté sur l’appareil de
diagnostic doit être branché
le plus près possible de la
charge RL (point A). Le
tronçon entre B et la charge
RL n’est pas surveillé en cas
de raccordement en B.
Détecteur de
proximité avec
diagnostic de
fonctionnement
Unités d’analyse
Capteurs inductifs
voir page 1.5.18
– BES 113-356-SA6-S4
à fonction de fermeture
– BES 113-356-SA31-S4
à fonction de fermeture
– BES 113-3019-SA1-S4
à fonction d’ouverture
Capteur capacitif
voir page 4.15
– BCS 20MG10-XPA1Y-8B-03
antivalent.
Sortie relais
Recommandations pour
l’installation
Il est possible de raccorder
les capteurs suivants :
occulté
non occulté
Signal de sortie
4.14
détecteur de proximité, sont
surveillés par un système
électronique supplémentaire
délivrant sur une sortie d’état
un signal haut attestant
le bon fonctionnement du
dispositif.
Les défauts isolés sont pris
en compte dans la
conception d’ensemble du
système.
Important !
Le système décrit n’est
pas prévu pour des
installations devant être
dotées d’une protection
des personnes.
Pour de plus amples
informations, veuillez vous
référer à la description de
l’appareil.
diagnostic
Capteurs
capacitifs
Format
Montage
Portée nominale sn
PNP
antivalent 3
Tension d’emploi UB
Chute de tension Ud pour Ie
Tension d’isolement nominale Ui
Courant d’emploi nominal Ie
Courant de maintien Im
Courant à vide I0 max.
Résistance de sortie Ra
Protect. contre inv. polarité
Protection contre les courts-circuits
Reproductibilité R
Température ambiante Ta
Fréquence de commutation f
Catégorie d’utilisation
Visualisation d’état/de mise sous tension
Degré de protection selon CEI 60529
Matériau du boîtier
Matériau face sensible
Mode de raccordement
Nombre × section des conducteurs
DC 4 fils
∅ 20 mm
∅ 20 mm
noyé
10 mm
BCS 20MG10-XPA1Y-8B-03
10...30 V DC
≤ 3,5 V
75 V DC
130 mA
1 mA
10 mA
Collecteur ouvert
oui
oui
≤ 15 %
+10...+50 °C
100 Hz
DC 13
oui/oui
IP 63
Acier spécial inoxydable
EP
Câble de 3 m, PUR
4×0,25 mm²
3 Schéma de raccordement, voir page 1.0.6
4
5
Connecteurs,
dispositifs
de fixation ...
page 5.2 ...
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4.15
DC 3 fils
M12 avec amplificateur de capteur 30×45×15 mm
sr 0...1 mm, 0,1...4 mm
Capteurs
capacitifs
Format
Montage
Portée nominale sn
Capteur
M12×1
noyé
1 mm
M12×1
noyé
4 mm
30×45×15 mm Amplificateur
Amplificateur de capteur
résistant à la haute pression
PNP
Contact à fermeture
BCS M12EG2-XXS10B-BT01-GZ01-501 BCS M12ED-XXS40B-BP02-GZ01
Tension d’emploi UB
4...8 V DC avec amplificateur 4...8 V DC avec amplificateur
Chute de tension Ud pour le
Tension d’isolement nominale Ui
75 V DC
75 V DC
Courant d’emploi nominal Ie
Courant admissible de courte durée Ik t ≤ 20 ms
Protect. contre inv. polarité
Protection contre les courts-circuits
oui
oui
Reproductibilité R
Température ambiante Ta
Température ambiante de courte durée 1 h
Fréquence de commutation f
Catégorie d’utilisation
Visualisation d’état/de mise sous tension
Degré de protection selon CEI 60529
Matériau du boîtier
Matériau face sensible
Mode de raccordement
Nombre × section des conducteurs
Résistant à la haute pression pour les liquides visqueux jusqu’à
Haute pression et
température : le détecteur
capacitif BCS M12EG2...
est idéal pour les deux. Il
peut p. ex. être utilisé dans
l’industrie plastique pour
contrôler le remplissage des
moules. Des pressions de
150 bars max. et des
montées en température de
courte durée de 100 °C
max. (pendant le remplissage des moules) sont
possibles.
4.16
BES 516-620-PS-02
10...35 V DC
≤ 1,5 V
75 V DC
300 mA
700 mA
oui
oui
≤ 10 %
0...+70 °C
+100 °C
100 Hz
≤2%
–30...+80 °C
non/non
non/non
100 Hz
DC 13
oui/oui
IP 67
IP 67
IP 67
100 Hz
Acier spécial inoxydable Acier spécial inoxydable
PTFE
PTFE
Câble 2 m, PUR, avec
Câble 1 m, FEP, avec
connexion enfichable pour connexion enfichable
amplificateur-relais Triax pour amplificateur-relais
3×0,14 mm²
150 bars
La forme courte du
détecteur capacitif
BCS M12ED... le prédestine
à être monté dans des
emplacements étroits.
–30...+70 °C
PC
Câble de 2 m, PUR
3×0,14 mm²