在本文中，我們將討論NPN傳感器的應用和識別，闡明它們工作的原因以及如何在控制電路設置中正確使用它們。

大多數工程師和技術人員將傳感器設想為將過程信息發送到控制系統（如PLC、VFD或類似設備）的設備。這個思考過程可能是正確的，但我們不應該過于拘泥于思考信息流和電流在同一個方向上的流動。

NPN傳感器雖然很常見，但會顛倒電流流動的典型心理畫面。

當面臨安裝新傳感器或更換出現故障的傳感器的任務時，技術人員或工程師面臨著一個決定。大多數典型工業直流傳感器的極性可以是PNP或NPN。

PNP品種通常更容易理解，因為它遵循電流的常規定向流動。盡管NPN傳感器仍然遵循電氣原理，但它們可能更加令人困惑。

傳感器用于控制系統向控制器提供信息，例如PLC或電機驅動器。該輸入信息用于確定輸入條件是真還是假，或者換句話說，檢測電流流動或不流動。

重要的是要記住，電流會從正極流向負極。該電流方向與信息被表示為“進入”控制器這一事實沒有任何關聯。

NPN傳感器的操作

簡要總結NPN極性傳感器的操作，當斷電時，電流不能流過負載線。但是，當通過使用任何傳感方法（電感、光學等）通電時，電流會通過負載線流入傳感器，然后將電流返回到地。

典型NPN傳感器的接線圖。連接到+V的負載矩形符號表示一個源輸入模塊，需要一個漏（NPN）傳感器。

為了完成內部電路，電流必須從控制模塊（如PLC輸入模塊）發出并進入傳感器。

電流流出輸入模塊的概念是NPN傳感器似乎與傳統電流方向相反的主要原因。重要的是要記住，控制器上的輸入端子僅檢查電流是否在流動，對于電流可以流向哪個方向沒有固有的限制。

關于是否需要NPN傳感器的一個快速指標是輸入模塊的公共電壓。

如果一組輸入端子的公共線連接到+24VDC，則該電壓將出現在每個單獨的輸入端子上，這可以用電壓表進行驗證。因此，該模塊是電流源，稱為“源”模塊。

為了使傳感器與源輸入模塊兼容，該傳感器必須允許電流通過負載線流入并將電流返回到地。這被稱為“下沉”式傳感器，只要存在源模塊就必須使用。

在某些器件結構中，模塊將固定為漏極或源極模式，并且無法更改。其他時候，更改公共線的目的地是在源和接收器之間切換所需的唯一更改。

NPN傳感器接線圖

輸入模塊的公共電壓可以通過觀察公共線或通過測量每個輸入端的電壓來識別。然而，通過簡單的觀察來識別傳感器的極性有時會更加困難。

在另一篇討論PNP傳感器的文章中，幾個具有代表性的設備圖顯示了具有+V、-V以及負載線。這條負載線連接到負載設備的矩形符號上，通常是PLC輸入端子。該負載矩形的另一側將連接到電源或接地。

在NPN傳感器圖中，負載設備將顯示為直接連接到+V源。

此連接代表輸入模塊的公共電壓線，它也連接到+V源。傳感器通電時，輸入模塊為+V接，傳感器為-V接，完成電路。

電流可以流過完整的電路，輸入模塊檢測傳感器的通電。

具有常開和常閉輸出的NPN傳感器的接線圖。連接到+V的負載設備顯示兩個輸出均為NPN極性。

要測試NPN傳感器的極性，請從輸入模塊上拆下負載線。用電壓表測量開路負載線，觀察傳感器通電時的電壓。NPN傳感器將在“開路”和接地之間擺動，無論通電狀態如何，這可能幾乎始終顯示0伏。相比之下，PNP傳感器將在0到24伏之間切換。

NPN傳感器的構造

NPN傳感器的內部結構使用同名晶體管，基于半導體的NPN層結構。在這個晶體管內部，當基極引腳被提供小電流時，例如來自實際傳感器傳感器的電流，大量電流從集電極流向發射極。

通往PLC的負載線連接到底座。通電后，電流將從PLC流入集電極，并通過傳感器返回地面。

這樣，電流從負載線進入傳感器并返回到地，這是NPN傳感器的特性操作。

NPN漏極傳感器在相互作用的輸入模塊為源極時是必需的，即持續向輸入端子提供電壓。當傳感器通電時，電流從模塊流向傳感器并返回接地。