لیمیت سوئیچ چیست؟

لیمیت سوئیچ یک کلید الکترومکانیکی است که دارای یک محرک یا عملگر مکانیکی متصل به کنتاکت ها می باشد و به منظور تشخیص محدوده حرکت اجسام در سیستم های خودکار مورد استفاده قرار می گیرد. زمانی که یک جسم با عملگر آن برخورد می کند، کنتاکت های آن تغییر وضعیت داده و موجب قطع و وصل جریان می شود.

مشخصات فنی لیمیت سوئیچ

• Actuator: عملگر یا محرک است که جسم مورد نظر با آن برخورد می کند.

• Operating Head: پوششی است که منجر به حرکت عملگر یا تغییر در کنتاکت ها می شود.

• Switch Body: کنتاکت های NO (در حالت عادی-باز) و NC (در حالت عادی-بسته)، در این محل قرار می گیرند.

لیمیت سوئیچ های معمولی دارای دو کنتاکت NO و NC هستند که به آنها Single Pole می گویند و انواع دیگر آن دارای چهار کنتاکت هستند که به آنها Double Pole می گویند. همچنین کنتاکت لیمیت سوئیچ ها به ولتاژ AC و DC و یا هر دو متصل می شوند.

این تجهیزات در ابتدا به منظور محدود نمودن حرکت اجسام استفاده شدند و به همین خاطر به کلیدهای محدود کننده یا لیمیت سوئیچ ها معروف شدند.

انواع لیمیت سوئیچ

لیمیت سوئیچ القایی (Conductive Limit Switches)

اصول اندازه گیری و عملکرد: خاصیت رسانایی در یک محیط مایع متفاوت از سایر محیط ها می باشد. زمانی که مایع به حد مجاز تعیین شده ای از ارتفاع و راه اندازی الکترود می رسد، مدار جریان متناوب DC بین دو الکترود یا بین دیوار ظرف و یک الکترود را مسدود می کند. سیگنال سوئیچینگ از افزایش ناگهانی در مصرف فعلی تولید شده است. اسیدها و محلول های حاوی آب، رسانا هستند و به خوبی و با استفاده از پروپ های ساخته شده از مواد مقاوم، قابل شناسایی می باشند. مایعات قابل احتراق مانند بنزین، روغن و غیره غیر رسانا هستند و بر اساس این اصل اندازه گیری نمی شوند. دو الکترود که بالاتر از سطح مایع رسانا نصب می شوند باید مورد بررسی قرار گیرند. اگر سطح مایع تا جایی که هر دو الکترود، در تماس با مایع افزایش یابد، مدار فعلی از طریق یک رله متصل شده به وسیله دو الکترود و مایع موجود و فعال کردن یک سیگنال سوئیچینگ فعال می شود. حداقل قابلیت هدایت مایع باید 10 میکرو بر سانتیمتر باشد. این شرایط عملاً توسط مایعات رسانا مانند آب، اسید و غیره به استثنای حلال خالص صورت می گیرد.

به منظور جلوگیری از اثرات الکتریکی در مایع، یک جریان متناوب DC برای اندازه گیری استفاده می شود. این امر از طریق یک رله الکترود و یا یک مبدل تولید می شود. ارزیابی سطح مایع می تواند از این روش اندازه گیری به راحتی به دست آید. به خصوص جداسازی روغن (نفت و بنزین) از آب و مایع غیر رسانا، توسط این روش به راحتی صورت می گیرد. به طور مثال، سوئیچ مجاورت القایی نوع تخت برای تشخیص فاصله بین 2 میلی متر و  18 میلی متر مناسب است و دارای طیف گسترده ای از اتصالات الکترونیکی نظیر NO، NC، NPN و PNP می باشد.

لیمیت سوئیچ خازنی (Capacitive Limit Switch)

اصول اندازه گیری و عملکرد: برای اندازه گیری خازن، یک ماده با یک گذردهی ثابت نیاز است. ساخت و ساز قوی و ساده آن به گونه ای است که اجازه اندازه گیری سطح مایعات، مواد جامد گرانول و مواد رسانا و نارسانا را می دهد. دیواره ظرف فلزی و اندازه گیری سنسور به شکل دو الکترود از یک خازن هستند. خاصیت خازنی، همچون افزایش سطح ثابت دی الکتریک تغییر می کند. از لول سوئیچ خازنی برای مانیتور کردن مقادیر حداکثر و حداقل در مخازن استفاده می گردد.

لیمیت سوئیچ لرزشی (Vibration Limit Switches)

اصول اندازه گیری: لول سوئیچ های ارتعاشی، لرزشی که به نام های دیاپازونی هم مشهورند برای کنترل سطح مایعات و جامدات پودری مورد استفاده قرار می گیرند. مکانیزم های کنترلرهای سطح لرزشی به این صورت است که در حالت عادی شروع به ارتعاش با فرکانس تعریف شده ای می کنند و در حالتی که مواد پودری جامد و یا سیالات مایع به آن سطح می رسد، به علت تغییر محیط دامنه و مقدار فرکانس ارتعاش تغییر کرده و این تغییر با طراحی الکترونیکی حس شده و فرمان خروجی سوئیچ مورد نظر صادر می گردد.

با پیشرفت تکنولوژی و ساخت سنسورهای الکترونیک، اکنون لیمیت سوئیچ ها در بیشتر موارد جای خود را به سنسورهای مجاورتی (Proximity Sensors) داده اند. ولی هنوز هم به دلیل سادگی، قیمت پایین، نصب آسان و راه اندازی و قابلیت اطمینان از لیمیت سوئیچ های الکترومکانیکی استفاده می شود.

کاربرد لیمیت سوئیچ چیست؟

لیمیت سوئیچ ها می توانند حضور و یا عدم حضور یک شیء را تشخیص دهند و موقعیت، رد شدن و پایان مسیر یک جسم را شناسایی کنند. لیمیت سوئیچ ها به دلیل سهولت در نصب و استفاده آسان، استحکام و قابل اطمینان بودن دارای کاربردهای متنوعی در صنعت می باشند. از لیمیت سوئیچ ها در کنترل حرکت ماشین آلات استفاده می شود، به عنوان مثال می توان به ماشین های تراش اتوماتیک، نوار نقال ها، ماشین های برش، بالابرها و جرثقیل اشاره کرد، همچنین در شمارنده ها و دریل های شعاعی استفاده می شوند. لیمیت سوئیچ ها به منزله بخشی از سیستم کنترلی، به عنوان یک قفل ایمنی یا برای شمارش اجسامی که از یک نقطه مشخص رد می شوند مورد استفاده قرار می گیرند.

مزایای مکانیکی لیمیت سوئیچ

• استفاده آسان

• عملکرد ساده و قابل مشاهده

• دارا بودن پوشش مقاوم

• قابلیت تکرار پذیری بالا

مزایای الکتریکی لیمیت سوئیچ ها

• امکان عبور جریان بالا

• مقاومت در برابر نویز الکتریکی

• مقاومت در برابر فرکانس های تداخل رادیویی

• نداشتن جریان نشتی

• حداقل افت ولتاژ

• عملکرد ساده تیغه های NO و NC

معایب لیمیت سوئیچ

• عمر کوتاه کنتاکت ها نسبت به سنسورهای غیر تماسی

• فرسوده شدن قسمت مکانیکی متحرک آن