1、霍尔开关

源与漏是对数字输入模块的公共点COM端而言的。

漏型是指从COM端漏出即COM端接负，电流从外面经过IO.x点流入内部，再从公共点COM如左图所示，泄漏构成回路，NPN型。

源型是指COM端接正，电流从COM从源头开始，一组信号点通过内部回路流出，如右图所示，PNP型。

图1.1 漏型NPN左和源型PNP右

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图1.2公共点负极(如图所示蓝色线NPN)
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PLC是PNP还是NPN ，取决于选择PLC的品牌和输入信号的类型。PNP还是NPN只输入信号，有的PLC如果是双向输入，则输入端为PNP还是NPN这取决于接线方式。

PNP与NPN类型传感器(开关型)分为六类:
1）NPN-NO（常开型）Nomal Open
2）NPN-NC（常闭型）Nomal Close
3）NPN-NC NO(常开、常闭共有型)
4）PNP-NO（常开型）Nomal Open
5）PNP-NC（常闭型）Nomal Close
6）PNP-NC NO(常开、常闭共有型)
PNP与NPN类型传感器通常有三条导线，即电源线VCC、0V线，OUT信号输出线。

图1.3 NPN型接线

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1、PNP类
    PNP是指当有信号触发时，信号输出线OUT和电源线VCC连接，相当于输出高电平的电源线。
    对于PNP-NO型，在没有信号触发时，输出线是悬空的，就是VCC电源线和OUT线断开。有信号触发时，发出与VCC电源线相同的电压，也就是OUT线和电源线VCC连接，输出高电平VCC。
    对于PNP-NC型，在没有信号触发时，发出与VCC电源线相同的电压，也就是OUT线和电源线VCC连接，输出高电平VCC。当有信号触发后，输出线是悬空的，就是VCC电源线和OUT线断开。
    对于PNP-NC+NO型，其实就是多出一个输出线OUT，根据需要取舍。

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2、NPN类
NPN是指当有信号触发时，信号输出线OUT和0V线连接，相当于输出低电平0V。
对于NPN-NO型，在没有信号触发时，输出线是悬空的，就是0V线和OUT线断开。有信号触发时，发出与0V相同的电压，也就是OUT线和0V线连接，输出输出低电平0V。
对于NPN-NC型，在没有信号触发时，发出与0V线相同的电压，也就是OUT线和0V线连接，输出低电平0V。当有信号触发后，输出线是悬空的，就是0V线和OUT线断开。
对于NPN-NC+NO型，和PNP-NC+NO型类似，多出一个输出线OUT，及两条信号反相的输出线，根据需要取舍。

一般常用的是PNP高电平有效状态(PLC输入端低电平挡电状态，退去光电一直保护)；

NPN低电平有效状态(PLC输入端高电平挡电状态，退去光电无保护)，很少使用。

NPN集电极开路输出和PLC的连接(公共点负极)

PNP集电极开路输出和PLC的连接(公共点正级)

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二、各种NPN与PNP输出的传感器或开关

1、霍尔开关

双极开关介绍:

双极霍尔效应开关通常在南极磁场强度足够的情况下打开，并在北极磁场强度足够的情况下关闭，但如果磁场被移除，则不会定义输出状态。 有些双极霍尔效应开关会更改输出状态，有些则不会。 这些霍尔效应开关可使用南北交变磁场、多极环磁铁进行磁驱动。

锁存霍尔介绍：

霍尔效应数字锁存将始终在南极磁场强度足够的情况下打开，并在北极磁场强度足够的情况下关闭。 若磁场被移除，输出不会改变。 若要更改输出状态，则必须应用相反的磁场极性。 Allegro 提供各种锁存霍尔效应开关，各开关均有与磁铁南极相关的不同工作阈值 (Bop)，以及与磁铁北极相关的具有相反值的释放阈值 (Brp)。

开关型霍尔元件可分为三大类：

1）单极霍尔开关

2）双极锁存型霍尔开关

3）微功耗全极性霍尔开关

单极霍尔开关： 以单个磁极面控制信号的有无 ，一般都只定磁极为S极以感应正面控制信号（磁场的一个磁极靠近它，输出低电位电压（低电平）或关的信号，磁场磁极离开它输出高电位电压（高电平）或开的信号，但要注意的是单极性霍尔开关它会指定某磁极感应才有效，一般是正面感应磁场S极，反面感应N极）。普遍使用型号YH3144E、YH44E、YH443A、YH43F、YH543。

双极锁存型霍尔开关：需要两个磁极共同控制( N和S )  所以两个磁极分别控制双极性霍尔开关的开和关（高低电平），它一般具有锁定的作用，也就是说当磁极离开后，霍尔输出信号不发生改变，直到另一个磁极感应。另外，双极性霍尔开关的初始状态是随机输出，有可能是高电平，也有可能是低电平。普遍使用型号 YH41F、YH732、YH1881、YH513、YH512。

微功耗全极性霍尔开关全极性霍尔开关的感应方式与单极性霍尔开关的感应方式相似，区别在于，单极性霍尔开关会指定磁极，而全极性霍尔开关不会指定磁极，任何磁极靠近输出低电平信号，离开输出高电平信号。普遍使用型号YH13S。

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2、光电传感器

1）光电传感器PNP输出与NPN输出的区别

（1）PNP导通压降小但反向耐压低，NPN导通压降大但反向耐压高。

（2）传感器PNP与NPN接口原理图

输入传感器为接近开关时，只要接近开关的输出驱动力足够，漏型输入的PLC输入端就可以直接与NPN集电极开路型接近开关的输出进行连接。

但是，当采用PNP集电极开路型接近开关时，由于接近开关内部输出端与0V间的电阻很大，无法提供电耦合器件所需要的驱动电流，因此需要增加“下拉电阻”，如图。增加下拉电阻后应注意，此时的PLC内部输入信号与接近开关发信状态相反，即接近开关发信时，“下拉电阻”上端为24V，光电耦合器件无电流，内部信号为“0”；未发信时，PLC内部DC24V与0V之间，通过光电耦合器件、限流电阻、“下拉电阻”经公共端COM构成电流回路，输入为“1”。

　　下拉电阻的阻值主要决定于PLC输入光电耦合器件的驱动电流、PLC内部输入电路的限流电阻阻值。通常情况下，其值为1.5～2kΩ，计算公式如下：
第一种公式：R≤[（Ve-0.7）/Ii]-Ri
式中：R——下拉电阻（kΩ）
　　　Ve——输入电源电压（V）
　　　Ii——最小输入驱动电流（mA）
　　　Ri——PLC内部输入限流电阻（kΩ）
公式中取发光二极管的导通电压为0.7V。第二种公式：下拉电阻≤[输入限流电阻/（最小ON电压/24V）]-输入限流电阻。
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输入传感器为接近开关时，只要接近开关的输出驱动力足够，源型输入的PLC输入端就可以直接与PNP集电极开路型接近开关的输出进行连接。

相反，当采用NPN集电极开路型接近开关时，由于接近开关内部输出端与24V间的电阻很大，无法提供电耦合器件所需要的驱动电流，因此需要增加“上拉电阻”。如图。增加上拉电阻后应注意，此时的PLC内部输入信号与接近开关发信状态相反，即接近开关发信时，“上拉电阻”上端为0V，光电耦合器件无电流，内部信号为“0”；未发信时，PLC内部DC24V与0V之间，通过光电耦合器件、限流电阻、“上拉电阻”经公共端COM构成电流回路，输入为“1”。
上拉电阻的阻值主要决定于PLC输入光电耦合器件的驱动电流、PLC内部输入电路的限流电阻阻值。通常情况下，其值为1.5～2kΩ，其计算公式与下拉电阻计算公式相同。

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2）光电传感器的接法

山东济宁科力光电

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