실린더 스위치의 동작원리와 특성치 및 사용방법

실린더 스위치

동작 원리

(1) 유접점 실린더 스위치

유접점 실린더 스위치의 구조 중 검출 소자인 리드 스위치의 구조를 그림과 같이 나타내었습니다. 리드 스위치는 자성체로 만들어진 전기 접점이 불활성 가스와 함께 유리관 내에 봉입된 것으로서, 피스톤 자석 의자계가 여기에 가해지면 대향 한 접점이 자화 됨에 따라 흡인력이 생겨 접점이 닫히는 구조로 되어 있습니다.

 

(2) 무접점 실린더 스위치

피스톤에 조립되는 영구 자석이 스위치에 접근하면 그 자계의 영향을 받아 자기 저항 소자의 출력 전압이 변화합니다. 이 신호를 증폭 처리하면 스위치 출력을 얻을 수 있고 또 표시등이 점등하도록 구성되어 있습니다. 자기 저항 소자로는 반도체보다 온도 계수가 작고 자계 감도가 높은 강자성 합금 박막제의 것이 일반적으로 많이 사용되고 있습니다. 기본적인 동작 원리는 1색 표시등 스위치와 같으나 검출 레벨을 2점 설정하는 것에 의해 동작 범위의 중앙 부분을 최적 고정 범위로서 녹색으로 표시하도록 되어 있습니다.

 

동작 특성치

동작 범위는 피스톤이 동일 방향으로 이동하고 실린더가 스위치 ON된 다음 OFF 되기까지의 거리를 나타냅니다. 피스톤이 한 방향으로 이동하고 실린더 스위치가 ON 한 위치에서 반대 방향으로 피스톤을 이동시킨 다음 OFF 하기까지의 거리를 나타내며 스위치가 지니고 있는 히스테리시스를 의미합니다.

 

사용 방법

(1) 고정 위치의 조정

1색 표시등 스위치는 위 내용과 같이 동작 범위의 대략적인 중심 위치를 찾아 고정하고 2색 표시등 스위치는 녹색 표시등이 점등하는 위치에 고정합니다.

(2) 배선 방법

유접점 스위치는 리드선이 2줄이므로 극성에 주의하고 나머지는 일반 리밋 스위치와 같은 요력으로 배선하면 됩니다. 2선식 무접점 스위치의 경우에도 유접점 스위치의 경우와 같습니다. 반면 3 선식 무접점 스위치의 경우에는 접속을 잘못하면 순식간에 스위치가 파손되므로 특히 주의할 필요가 있습니다.

부하로는 디지털 IC, 프로그래머블 컨트롤러, 릴레이, 솔레노이드, 전자 밸브 등을 접속할 수 있으며 응용적인 접속의 예로서 스위치 출력을 병렬 접속한 경우가 있는데 이것은 접속된 스위치 가운데 어느 하나가 동작하면 신호가 출력되고 이때 각 스위치의 동작 상태를 각각의 표시 드으로 확인할 수 있습니다.

병렬접속한 경우에는 출력 누설전류가 스위치의 접속 개수만큼 증가하나 3 선식 무접점 스위치의 출력을 내게 됩니다. 직렬접속한 경우에는 출력 강하 전압이 스위치의 접속 개수만큼 증가하므로 부하의 사양에 따라서는 접속 개수의 제한을 받습니다. 

 

무접 점식과 유접 점식의 비교

무접 점식과 유접 점식의 특성을 비교하면 유접 점식은 기계 접점으로 인한 특징, 즉 동작 원리가 간단하고 2줄의 리드선이기 때문에 배선이 용이하며 가격이 싸다는 장점이 있으므로 지금까지 실린더 스위치의 주종을 이루고 있습니다.

그러나 FA화의 진전에 따라 실린더 스위치의 소형, 고신뢰성 및 장수명화가 강력히 요구되고, 또한 증폭 회로의 HIC화에 의하여 저가격화가 실현되어 현재는 무접점 스위치의 사용이 급속히 늘어나고 있습니다.