Proximity Sensors NPN และ PNP ต่างกันอย่างไร
สารบัญ
ในการออกแบบระบบเครื่องจักรในงานอุตสาหกรรม “เซนเซอร์” ถือเป็นหัวใจสำคัญในการรับรู้และตรวจสอบสภาพแวดล้อมต่าง ๆ ภายในกระบวนการทำงานของเครื่อง ไม่ว่าจะเป็นการวัดอุณหภูมิ การตรวจจับวัตถุ หรือแม้กระทั่งการตรวจสอบตำแหน่งของชิ้นงาน เพื่อให้ระบบสามารถตัดสินใจและควบคุมได้อย่างแม่นยำ หนึ่งในเซนเซอร์ที่นิยมใช้งานกันอย่างแพร่หลายก็คือ Proximity Sensor หรือเซนเซอร์ตรวจจับวัตถุแบบไม่ต้องมีการสัมผัสกับตัวชิ้นงาน ซึ่งมีให้เลือกใช้งานทั้งแบบ NPN และ PNP แต่เพื่อนๆ หลายคนก็คงจะสงสัยกันใช่ไหมครับว่า “ควรเลือกใช้แบบไหนดี?” เพราะถึงแม้จะดูคล้ายกันจากภายนอก แต่ภายในกลับมีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ ในบทความนี้ เราจะพาเพื่อนๆ ไปเจาะลึกถึงความแตกต่างระหว่าง Proximity Sensor แบบ NPN และ PNP ในแง่ของการทำงาน เพื่อให้เพื่อนสามารถเลือกใช้งานได้ตรงตามความต้องการ
ทำความรู้จักกับสายไฟแต่ละสี ของ proximity sensor ชนิด 3 สาย
proximity sensor แบบ 3 สาย ทั้งชนิด NPN และ PNP ต่างก็ใช้สีของสายไฟแบบเดียวกัน ซึ่งโดยทั่วไปก็จะใช้ สีน้ำตาล, สีดำ และสีฟ้า เรามาดูกันครับว่า สายไฟแต่ละสี มีความสำคัญในการต่อใช้งานอย่างไร
- สายสีน้ำตาล (Brown) ในบางครั้งอาจใช้ต้วย่อ BN จะต่อกับไฟเลี้ยงบวกให้กับตัวเซนเซอร์
- สายสีดำ (Black) ในบางครั้งอาจใช้ต้วย่อ BK เป็นสายที่ส่งสัญญาณ เอาต์พุต ออกมาเมื่อเซนเซอร์ทำงาน
- สายสีฟ้า (Black) ในบางครั้งอาจใช้ต้วย่อ BL จะต่อกับกราวด์ (GND)
ตัวอย่างการต่อใช้งานของ Proximity Sensor แบบ PNP และ NPN
เรามาดูวิธีการต่อสายไฟสำหรับใช้งาน Proximity Sensor แบบ PNP และ NPN กันครับว่าแต่ละแบบนั้น มีรูปแบบการต่อที่แตกต่างกันอย่างไร
Proximity Sensor แบบ PNP (Source Type)
จากภาพจะเห็นได้ว่าสายไฟสีน้ำตาลจะต่อเข้ากับแหล่งจ่ายไฟ เพื่อให้มีไฟเลี้ยงเข้ากับตัวเซนเซอร์ ในส่วนของสายไฟสีฟ้าจะต่อเข้ากับกราวด์
ในส่วนของการต่อใช้งานเข้ากับอุปกรณ์ไฟฟ้า(Load เช่น รีเลย์) เราจะต่อเข้ากราวด์ 1 ขา และหลังจากนั้นจะต่อสายไฟสีดำที่ทำหน้าที่ส่งสัญญาณ output ที่เป็นไฟบวก จากตัวเซนเซอร์มายังอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ติดตั้งไว้
Proximity Sensor แบบ NPN (Sink Type)
จากภาพจะเห็นได้ว่าสายไฟสีน้ำตาลจะต่อเข้ากับแหล่งจ่ายไฟ เพื่อให้มีไฟเลี้ยงเข้ากับตัวเซนเซอร์ ในส่วนของสายไฟสีฟ้าจะต่อเข้ากับกราวด์
ในส่วนของการต่อใช้งานเข้ากับอุปกรณ์ไฟฟ้า(Load เช่น รีเลย์) เราจะต่อเข้ากับตัวแหล่งจ่ายไฟ และหลังจากนั้นจะต่อสายไฟสีดำที่ทำหน้าที่ส่งสัญญาณ output ที่เป็นไฟลบ จากตัวเซนเซอร์มายังโหลดที่ติดตั้งไว้
ข้อควรพิจารณาในการเลือกใช้งาน Proximity Sensor NPN หรื PNP
- ความเข้ากันได้ของอุปกรณ์
- ถ้าใช้ PLC ที่รับสัญญาณเป็น “แรงดันบวก” หรือ Active High ให้ใช้ PNP
- ถ้าใช้ PLC ที่รับสัญญาณเป็น “แรงดันลบ” หรือ Active Low ให้ ใช้ NPN
- ความสะดวกในการเดินสาย
- ระบบที่มี GND เป็นกราวด์ร่วมกันอยู่แล้ว มักสะดวกต่อการใช้ NPN
- ระบบที่ต้องการป้องกันสัญญาณรบกวน ควรใช้ PNP เพราะกระแสไหลจาก +V มีแนวโน้มเสถียรกว่า
- ความปลอดภัย
- PNP ปลอดภัยกว่าในกรณีที่เกิดการลัดวงจร เพราะไฟจะไม่ไหลย้อนเข้าคอนโทรลเลอร์โดยตรง
- NPN หากเดินสายผิดหรือเกิดความชื้น อาจทำให้กระแสลัดวงจรลงกราวด์ได้ง่ายกว่า
ข้อควรระวังในการเลือก Proximity Sensor แบบ PNP และ NPN
แม้ว่า Proximity Sensor จะมีให้เลือกทั้งแบบ PNP และ NPN ซึ่งต่างกันในแง่ของ รูปแบบการเชื่อมต่อวงจรไฟฟ้า (Wiring Logic) และ การไหลของกระแสไฟฟ้า (Sourcing / Sinking) แต่หลายคนมักเข้าใจผิดว่าการเลือก PNP หรือ NPN จะกำหนดว่าเซนเซอร์จะเป็นแบบ Normally Open (N/O) หรือ Normally Closed (N/C) ซึ่ง ความจริงแล้วไม่เกี่ยวข้องกันเลยครับ
- NO (Normally Open) หมายถึง ในสถานะปกติ (ยังไม่ตรวจจับวัตถุ) เซนเซอร์จะไม่จ่ายสัญญาณออก (output = OFF) และจะจ่ายสัญญาณ (output = ON) เมื่อมีวัตถุเข้าใกล้
- NC (Normally Closed) หมายถึง ในสถานะปกติ เซนเซอร์จะจ่ายสัญญาณออกอยู่ตลอดเวลา และจะหยุดจ่ายเมื่อมีวัตถุเข้าใกล้
จบไปแล้วนะครับสำหรับบทความ “Proximity Sensors NPN และ PNP ต่างกันอย่างไร” หวังว่าจะช่วยให้เพื่อน ๆ เข้าใจความแตกต่างระหว่างเซนเซอร์แบบ NPN และ PNP ได้อย่างชัดเจนมากยิ่งขึ้น ไม่ว่าจะเป็นในแง่ของหลักการทำงาน การต่อสายใช้งาน หรือข้อควรระวังในการเลือกใช้งานกับระบบควบคุมต่าง ๆ สุดท้ายนี้ หากเพื่อนๆ กำลังมองหา OMRON Proximity Sensor คุณภาพสูง มาตรฐานญี่ปุ่น ที่เชื่อถือได้และมีให้เลือกครบทั้งแบบ NPN และ PNP สามารถเลือกสินค้าได้จากที่นี่
