隨著工業自動化水平的發展,越來越多的工業傳感器正在被應用于各種工業場合,很多接觸過傳感器的朋友應該都聽過PNP或NPN ,但大部分都不知道是什么意思,其實PNP或NPN就是三極管的兩種構造方式。一般三線制的傳感器都會使用PNP或者NPN作為輸出信號,但是如果我們拿到一只傳感器要怎么區分它是PNP還是NPN呢?小編今天就教大家一個簡單的方法哦。當然,在傳感器上電的狀態下,需要的工具就是萬用表啦。
用萬用表R×100或R×1k擋測量三極管三個電極中每兩個極之間的正、反向電阻值。當用*根表筆接某一電極,而第二表筆先后接觸另外兩個電極均測得低阻值時,則*根表筆所接的那個電極即為基極b。這時,要注意萬用表表筆的極性;
如果紅表筆接的是基極b。黑表筆分別接在其他兩極時,測得的阻值都較小,則可判定被測三極管為PNP型管;
如果黑表筆接的是基極b,紅表筆分別接觸其他兩極時,測得的阻值較小,則被測三極管為NPN型管。
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,只要形成回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后再使用,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。
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,并聯一個穩壓二極管,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,一定大于輸出對地端,從這里也可以猜到到這是NPN型傳感器
PNP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。