如何用萬用表區分PNP傳感器和NPN型傳感器?

煙紙迷


如何用萬用表區分PNP傳感器和NPN型傳感器?

答:傳感器(接近開關)種類大致分為電感式接近開關、電容式接近開關、霍爾接近開關、光電式接近開關、超聲波接近開關等;見下圖所示。


如何區分這些傳感器的極性,可以看傳感器的說明書。見下圖表所示。


傳感器種類繁多,如果沒有詳細說明書可以通過萬用表配合一個直流電源(傳感器的工作電壓分為比較大,從DC12V~36V都可以正常工作)。

這裡我用常用的三線式傳感器來說;它有一根棕色線,為接直流電源的正極;一根為藍色線,接直流電源的負極;一根黑色線為信號輸出線;它的輸出電流可以直接驅動各種電壓的直流繼電器;對於PNP型的傳感器,將繼電器的一端接藍色負極,另一端接黑線即可,在沒有接近物感應時,是有電流輸出的,故繼電器線圈有電流,它會吸合;當有金屬感應物或(紅外線傳感器有遮擋物時),傳感器的輸出為低電平,即繼電器釋電不吸合。

NPN型傳感器只是將繼電器的一端接電源的正極,另一端接傳感器的黑線;當有感應物時,傳感器沒有輸出電流驅動繼電器吸合;此時傳感器上安裝的一隻發光二極管會發光顯示狀態。

根據上述的工作原理,在沒有繼電器的情況下,用萬用表測量輸出電壓也可以區別傳感器的類型。見下圖所示。


本人使用的直流電源為一個12V電源;萬用表黑表筆接傳感器的藍色線上,紅表筆接傳感器的黑色輸出線上;此時傳感器感應面上沒有感應物,狀態指示燈是不會亮的,由於有12V輸出電壓,故此時傳感器可以輸出電流來驅動繼電器吸合。見下圖所示。

上圖為有金屬感應物遮擋感應面,此時傳感器的反光二極管會亮;於是黑線輸出的電壓從DC12V迅速下降到了7.2mV,由於電壓沒有了,這時候接在傳感器輸出上的繼電器會釋去電壓而釋放(不吸合)。

綜合上述,區別傳感器是一種NPN或PNP就一目瞭然了。簡單地說,PNP或NPN傳感器只是在傳感器內部晶體管的集電極或發射極進行了位置的變換而已,即反相180º。

以上為個人經驗之談,僅供提問者和頭條上有類似需要了解的閱讀者們參考,希望對大家有一點幫助。

知足常樂2019.4.13日於上海


知足常樂0724


作為一名傳感器的應用工程師,我覺得自己比較適合回答這個問題。

想用萬用表區分是PNP還是NPN其實很簡單,只要理解傳感器三極管輸出的原理就可以了。通常情況下,三極管輸出信號的傳感器有三種,即PNP、NPN和push-pull推輓輸出。分析方法如下:

  1. PNP信號的電路圖如下圖所示:由圖中可知,PNP信號採集的時候接的的信號線(output)與電源負(0V)之間的電壓,所以把萬用表打到直流電壓檔,傳感器上電,電壓表正負表筆接到傳感器信號線與0V之間,這時候操作傳感器使其產生動作信號,這時候觀察萬用表電壓變化,如果在傳感器動作前後電壓發生明顯改變,則此傳感器是PNP類型的,反之則不是。(自己畫的圖比較粗燥,各位見諒哈)



  2. NPN信號電路圖如下圖所示:由圖中可知,NPN信號採集的時候接的的信號線(output)與電源正(+Vs)之間的電壓,所以把萬用表打到直流電壓檔,傳感器上電,電壓表正負表筆接到傳感器信號線與電源正之間,這時候操作傳感器使其產生動作信號,這時候觀察萬用表電壓變化,如果在傳感器動作前後電壓發生明顯改變,則此傳感器是NPN類型的,反之則不是。

  3. push-pull推輓輸出,如果按如上方法把萬用表表筆接到電源正與信號之間、電源負與信號之間均有明顯的電壓變化,則此傳感器輸出號形式為push-pull輸出。 另外為了跟上工業4.0及2025中國製造的步伐,我專門開通這個頭條號來分享一些傳感器的知識,裡面涉及到最基礎的原理及應用(後期也會寫到傳感器輸出信號分析),如果你也想更容易的掌握更多傳感器知識,歡迎關注閱讀我的作品。以上就是我總結的判斷方法,希望能對各位有所幫助


工控與傳感器達人


如下圖棕色和藍色是感應器的供電線,

黑色為信號線,萬用表調到測試直流電壓檔

當感應器感應到時:

紅色接+24V,黑表筆接黑色線,如果是NPN的。你是可以測量到有24V的

再看下面的,表筆換一下,如果是PNP的才能測量到24V

如果現場沒有萬用表的話可以用繼電器代替,13腳是+24V,14腳接黑線能能吸合就是NPN,13腳接黑線,14腳接0V,能吸合就是PNP


非標設備自動化設計


如何用萬用表區分PNP型傳感器和NPN型傳感器?

PNP型傳感器和NPN型傳感器利用了三極管的飽和和截止兩種狀態而工作的,因此都屬於開關量傳感器。常用到的就是PNP型接近開關和NPN型接近開關。PNP型傳感器屬於高電平輸出傳感器,而NPN型傳感器屬於低電平輸出傳感器。因此兩種傳感器在實際接線是需要注意的。此類開關量傳感器一般都有三根引出線,分別是電源VCC、0V線、輸出信號線。



用萬用表區分這兩種傳感器其實很簡單。信號輸出線跟電源VCC導通而工作的是PNP型傳感器,信號輸出線跟0V線導通而工作的是NPN型傳感器。


例如是個24VDC電源的開關量傳感器,給PNP型或者是NPN型傳感器送24VDC電源,把萬用表打到直流電壓的檔位。就可以進行判斷是PNP型傳感器還是NPN型傳感器同時也可以判斷出是常開型還是常閉型接開關型傳感器。

先不給它們觸發信號,用萬用表一根表筆接信號輸出線不動,另外一根表筆分別接VCC線和0V線。如果輸出信號線跟VCC電源線之間有24VDC電壓,可以判斷此開關型傳感器為NPN常閉型傳感器,若果跟0V線之間有24VDC電壓,是PNP常閉型傳感器。

給它觸發信號,萬用表測量方法一樣。測量輸出信號線跟VCC之間有24VDC電壓,此開關型傳感器為NPN常開型傳感器,測量輸出信號線跟0V線之間有24VDC電壓,此傳感器為PNP常開型傳感器。判斷它們屬於何類型的開關型傳感器還是挺容易的,只要有萬用表就能解決很多疑惑。


Talk工控小白


我設計過不少的接近開關、光電開關和壓力開關,我來回答這個問題吧。

工業用的傳感器,電線顏色定義為:棕色線為VCC,藍色為GND,黑色為輸出

為了應對不同客戶的需求和不同的應用場合,我們都會設計NPN和PNP的型號。兩者區別在於內部的輸出電路不一樣

NPN輸出電路

內部電路是一個NPN三極管,負載要接到棕色和黑色線。傳感器工作時可以驅動負載工作。


PNP輸出電路

內部電路是一個PNP三極管,負載要接到黑色線和藍色線。傳感器工作時可以驅動負載工作。

瞭解了以上NPN和PNP的區別後就知道怎麼用萬用表測量區分了

方法一:

把萬用表打到二極管測量檔,萬用表紅線連接傳感器黑線,萬用表黑線連接傳感器黑色線,如果萬用表顯示差不多0.7V,那麼這個是PNP的傳感器。

萬用表紅線連接傳感器藍色線,萬用表黑線連接傳感器黑色線,如果萬用表顯示差不多0.7V,那麼這個是NPN傳感器。

如果傳感器內部沒有放置保護二極管,這個方法就測不出來了

方法二:

把萬用表打到二極管測量檔,萬用表紅線連接傳感器黑色線,萬用表黑線連接傳感器藍色線,如果萬用表能導通,顯示有壓降,那麼這個是PNP的傳感器。

萬用表紅線連接傳感器棕色線,萬用表黑線連接傳感器黑色線,如果萬用表能導通,顯示有壓降,那麼這個是PNP的傳感器

但如果傳感器是開漏輸出,沒有上拉電阻的,或者沒有放置防反接電路,這個方法就測不出來了

方法三:

通電進行測量,傳感器的棕色線接12V正極,藍色線接負極。萬用表打到直流檔,測試黑線的電壓,如果傳感器不工作時是高電平,工作時是低電平,那麼它就是NPN的,反之是PNP的。

如果傳感器是開漏輸出的(內部沒有上拉或者下拉電阻),可以在外部幫它接上一個10K的電阻再測試。NPN的是棕色線和黑色線之間接電阻,PNP的是藍色線和黑色線之間接電阻

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三級管有NPN型和PNP型,當使用不同型號的三極管來做傳感器的輸出驅動的時候,就有了NPN型傳感器和PNP型傳感器的說法,不管是何種輸出,只要形成迴路就可以觸發產生反轉信號。而且有些地方是不能互用的,比如三菱PLC內部讓直流電源負極短接了公共COM端,就只能使用NPN傳感器,如果要用PNP傳感器,只能使用繼電器或者其他電路隔離後再使用,所以一般使用傳感器的時候,最好事先弄到它的說明書,弄清楚它是NPN還是PNP輸出型的,如果傳感器沒有說明書了,也找不到合適的線路圖,可以簡單用萬用表來判斷一下再使用,請關注:機電貓

NPN三極管和輸出

NPN型三極管,要導通,需要滿足VC>VB>VE,其中VC,VB,VE分別是集電極,基極和發射極的電壓,一般使用NPN三極管做輸出的時候,往往把三極管接成OC輸出,也就是讓集電極C開路的輸出,而射極E接地,基極B是控制信號控制輸入端。

上圖是一張NPN輸出的示意圖,左邊是傳感器內部結構,已經加了上拉電阻R2了,當IO處輸入高電平,三極管導通,OUT處的電位幾乎和地端一樣,所以OUT輸出低電平。當IO處輸入低電平,三極管截止,OUT通過上拉電阻R1和電源V+的電壓一致,所以OUT輸出高電平。

像這種內置了上拉電阻的NPN型輸出類型,在斷電時候,完全可以通過萬用表的電阻檔,測量到傳感器的電源V+和OUT之間的上拉電阻,這種電阻往往是1-10K之間。而測量OUT和地之間的的電阻,如果是9013這種三極管,集電極和發射機之間的電阻,理論是無窮大,用MF-47這類模擬表*10檔測量,讀數大概是50。

如果能夠觸發到IO輸入這邊,也就是讓傳感器通電了,讓傳感器進入工作狀態,用直流電壓檔測量OUT對地之間,會和I/O的輸入狀態電平剛好相反,因為三極管形成了一個反向器,這樣也可以證明手頭的傳感器是NPN類型的。

相對比較麻煩的,還是上圖這種沒有內置上拉電阻的,而需要外置上拉電阻,或者讓負荷本身來做上拉電阻的NPN型傳感器,不過動一下腦筋也不難,因為廠家都考慮到負載不可預測性,會在三極管的輸出和三極管的E兩端,並聯一個穩壓二極管,使用萬用的二極管檔,完全可以測量到這個二極管存在,從而判斷出來是否為NPN型三極管。如果沒有這個二極管的,因為輸出和電源端沒有上拉電阻,輸出端和電源端是完全開路的,所以它的電阻,一定大於輸出對地端,從這裡也可以猜到到這是NPN型傳感器

三極管和輸出

PNP型三極管,導通條件和NPN型的反過來了,要求VE>VB>VC,所以它可以接到電源這頭,直接用來斷開電源V+輸出,

上圖是一個PNP的OC輸出原理圖,和NPN剛好顛倒,它的發射極E掛到電源VCC上了,只要通電了,IO輸入高電平,則滿足導通條件,OUT和VCC正極連接,OUT也將輸出高電平,當IO輸入低電平,三極管截止,OUT將變成低電平。

如果內置OUT和地之間有下拉電阻,在不通電情況下,同樣可以用萬用表電阻檔測量出下拉電阻的存在,這樣來判斷是否為PNP型輸出傳感器。

如果也是需要外置的下拉電阻,通過測量OUT和地,以及OUT和VCC之間的阻抗,也可以判斷到是否為PNP類型。當然有條件通電情況,讓傳感器工作來對比輸出電壓,使用類似NPN的那種方法,一樣可以判斷出來傳感器類型。


機電貓


首先要知道PNP類型的傳感器輸出是24V的NPN類型的是輸出0V,所以用萬用表共陰共陽測電壓就能測出是哪種類型的了,例如萬用表的一端接陰測出有電壓那傳感器就是PNP類型的,如果萬用表一端接陽測出有電壓那就是NPN類型的。


零基礎PLC編程學習


我量的時候,最常見的感應器紅藍黑三根線,黑色輸出線,紅藍24伏電源,萬用表打到直流檔位,黑跟紅有24伏就是NPN型,黑跟藍有24伏就是PNP型,萬用表顯示-24的時候,表筆左右對換就好了!


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