傳感器的PNP、NPN開關信號的原理及其應用

傳感器的PNP、NPN開關信號的原理及其應用

一、簡介

所謂傳感器的PNP與NPN型開關信號是在傳感器的輸出電路中利用PNP與NPN型三極管的飽和（導通）與截止（斷開）兩種工作狀態實現的兩類開關型傳感器輸出信號。

由于PNP與NPN三極管的電子學特征的不同，它們輸出的開關信號是截然相反的，即俗稱的高電平和低電平。

對于一個開關，我們不難理解其作用就是導通（專業術語稱之為開關處于閉合（Close）狀態），或切斷（專業上稱為斷開（Open）狀態）。也就是說人們根據應用目的不同對開關進行操作的結果就是為了改變開關的狀態。

為了恰當描述操作發生之前開關所處的狀態；人們引入了下列兩個定義；

常開-NO （Normal Open）：改變開關狀態的操作未發生時，開關處于斷開狀態

常閉-NC（Normal Close）: 改變開關狀態的操作未發生時，開關處于導通狀態

據此，我們定義下列開關型號：

       NPN                              PNP

NPN-NO（常開型）Normal Open         PNP-NO（常開型）Normal Open

NPN-NC（常閉型）Normal Close         PNP-NC（常閉型）Normal Close

二、PNP、NPN開關工作原理

PNP與NPN型傳感器一般有三條引出線，即電源線VCC（電源正）、0V線（電源負），Out信號輸出線。

1、PNP類

PNP是指當有信號觸發時，信號輸出線out和電源線VCC連接，相當于輸出高電平的電源線。
對于PNP-NO型：

在沒有信號觸發時，輸出線是懸空的，就是VCC電源線和out線斷開。

有信號觸發時，發出與VCC電源線相同的電壓，也就是out線和電源線VCC連接，輸出高電平VCC。
對于PNP-NC型：

在沒有信號觸發時，發出與VCC電源線相同的電壓，也就是out線和電源線VCC連接，輸出高電平VCC。

當有信號觸發后，輸出線是懸空的，就是VCC電源線和out線斷開。
       
2、NPN類

NPN是指當有信號觸發時，信號輸出線out和0v線連接，相當于輸出低電平，0v。

對于NPN-NO型：

在沒有信號觸發時，輸出線是懸空的，就是0v線和out線斷開。

有信號觸發時，發出與OV相同的電壓，也就是out線和0V線連接，輸出輸出低電平OV。
對于NPN-NC型：

在沒有信號觸發時，發出與0V線相同的電壓，也就是out線和0V線連接，輸出低電平0V。當有信號觸發后，輸出線是懸空的，就是0V線和out線斷開。

在實際應用場合，一般常用的是PNP型，即高電平有效狀態；NPN很少使用。

三、應用舉例

利用PNP型位移傳感器控制電磁閥工作的接線圖

工作原理：PNP型控制高電平（ +24 ），0端作為公共端，當有物體在接近開關檢測范圍內時，輸出高電平+24V，繼電器工作，繼電器常開觸點閉合，電磁閥得電工作。