传感器的PNP、NPN开关信号的原理及其应用

传感器的PNP、NPN开关信号的原理及其应用

一、简介

所谓传感器的PNP与NPN型开关信号是在传感器的输出电路中利用PNP与NPN型三极管的饱和（导通）与截止（断开）两种工作状态实现的两类开关型传感器输出信号。

由于PNP与NPN三极管的电子学特征的不同，它们输出的开关信号是截然相反的，即俗称的高电平和低电平。

对于一个开关，我们不难理解其作用就是导通（专业术语称之为开关处于闭合（Close）状态），或切断（专业上称为断开（Open）状态）。也就是说人们根据应用目的不同对开关进行操作的结果就是为了改变开关的状态。

为了恰当描述操作发生之前开关所处的状态；人们引入了下列两个定义；

常开-NO （Normal Open）：改变开关状态的操作未发生时，开关处于断开状态

常闭-NC（Normal Close）: 改变开关状态的操作未发生时，开关处于导通状态

据此，我们定义下列开关型号：

       NPN                              PNP

NPN-NO（常开型）Normal Open         PNP-NO（常开型）Normal Open

NPN-NC（常闭型）Normal Close         PNP-NC（常闭型）Normal Close

二、PNP、NPN开关工作原理

PNP与NPN型传感器一般有三条引出线，即电源线VCC（电源正）、0V线（电源负），Out信号输出线。

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。
       
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OV相同的电压，也就是out线和0V线连接，输出输出低电平OV。
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。

在实际应用场合，一般常用的是PNP型，即高电平有效状态；NPN很少使用。

三、应用举例

利用PNP型位移传感器控制电磁阀工作的接线图

工作原理：PNP型控制高电平（ +24 ），0端作为公共端，当有物体在接近开关检测范围内时，输出高电平+24V，继电器工作，继电器常开触点闭合，电磁阀得电工作。