如何用万用表区分PNP传感器和NPN型传感器?

烟纸迷


如何用万用表区分PNP传感器和NPN型传感器?

答:传感器(接近开关)种类大致分为电感式接近开关、电容式接近开关、霍尔接近开关、光电式接近开关、超声波接近开关等;见下图所示。


如何区分这些传感器的极性,可以看传感器的说明书。见下图表所示。


传感器种类繁多,如果没有详细说明书可以通过万用表配合一个直流电源(传感器的工作电压分为比较大,从DC12V~36V都可以正常工作)。

这里我用常用的三线式传感器来说;它有一根棕色线,为接直流电源的正极;一根为蓝色线,接直流电源的负极;一根黑色线为信号输出线;它的输出电流可以直接驱动各种电压的直流继电器;对于PNP型的传感器,将继电器的一端接蓝色负极,另一端接黑线即可,在没有接近物感应时,是有电流输出的,故继电器线圈有电流,它会吸合;当有金属感应物或(红外线传感器有遮挡物时),传感器的输出为低电平,即继电器释电不吸合。

NPN型传感器只是将继电器的一端接电源的正极,另一端接传感器的黑线;当有感应物时,传感器没有输出电流驱动继电器吸合;此时传感器上安装的一只发光二极管会发光显示状态。

根据上述的工作原理,在没有继电器的情况下,用万用表测量输出电压也可以区别传感器的类型。见下图所示。


本人使用的直流电源为一个12V电源;万用表黑表笔接传感器的蓝色线上,红表笔接传感器的黑色输出线上;此时传感器感应面上没有感应物,状态指示灯是不会亮的,由于有12V输出电压,故此时传感器可以输出电流来驱动继电器吸合。见下图所示。

上图为有金属感应物遮挡感应面,此时传感器的反光二极管会亮;于是黑线输出的电压从DC12V迅速下降到了7.2mV,由于电压没有了,这时候接在传感器输出上的继电器会释去电压而释放(不吸合)。

综合上述,区别传感器是一种NPN或PNP就一目了然了。简单地说,PNP或NPN传感器只是在传感器内部晶体管的集电极或发射极进行了位置的变换而已,即反相180º。

以上为个人经验之谈,仅供提问者和头条上有类似需要了解的阅读者们参考,希望对大家有一点帮助。

知足常乐2019.4.13日于上海


知足常乐0724


作为一名传感器的应用工程师,我觉得自己比较适合回答这个问题。

想用万用表区分是PNP还是NPN其实很简单,只要理解传感器三极管输出的原理就可以了。通常情况下,三极管输出信号的传感器有三种,即PNP、NPN和push-pull推挽输出。分析方法如下:

  1. PNP信号的电路图如下图所示:由图中可知,PNP信号采集的时候接的的信号线(output)与电源负(0V)之间的电压,所以把万用表打到直流电压档,传感器上电,电压表正负表笔接到传感器信号线与0V之间,这时候操作传感器使其产生动作信号,这时候观察万用表电压变化,如果在传感器动作前后电压发生明显改变,则此传感器是PNP类型的,反之则不是。(自己画的图比较粗燥,各位见谅哈)



  2. NPN信号电路图如下图所示:由图中可知,NPN信号采集的时候接的的信号线(output)与电源正(+Vs)之间的电压,所以把万用表打到直流电压档,传感器上电,电压表正负表笔接到传感器信号线与电源正之间,这时候操作传感器使其产生动作信号,这时候观察万用表电压变化,如果在传感器动作前后电压发生明显改变,则此传感器是NPN类型的,反之则不是。

  3. push-pull推挽输出,如果按如上方法把万用表表笔接到电源正与信号之间、电源负与信号之间均有明显的电压变化,则此传感器输出号形式为push-pull输出。 另外为了跟上工业4.0及2025中国制造的步伐,我专门开通这个头条号来分享一些传感器的知识,里面涉及到最基础的原理及应用(后期也会写到传感器输出信号分析),如果你也想更容易的掌握更多传感器知识,欢迎关注阅读我的作品。以上就是我总结的判断方法,希望能对各位有所帮助


工控与传感器达人


如下图棕色和蓝色是感应器的供电线,

黑色为信号线,万用表调到测试直流电压档

当感应器感应到时:

红色接+24V,黑表笔接黑色线,如果是NPN的。你是可以测量到有24V的

再看下面的,表笔换一下,如果是PNP的才能测量到24V

如果现场没有万用表的话可以用继电器代替,13脚是+24V,14脚接黑线能能吸合就是NPN,13脚接黑线,14脚接0V,能吸合就是PNP


非标设备自动化设计


如何用万用表区分PNP型传感器和NPN型传感器?

PNP型传感器和NPN型传感器利用了三极管的饱和和截止两种状态而工作的,因此都属于开关量传感器。常用到的就是PNP型接近开关和NPN型接近开关。PNP型传感器属于高电平输出传感器,而NPN型传感器属于低电平输出传感器。因此两种传感器在实际接线是需要注意的。此类开关量传感器一般都有三根引出线,分别是电源VCC、0V线、输出信号线。



用万用表区分这两种传感器其实很简单。信号输出线跟电源VCC导通而工作的是PNP型传感器,信号输出线跟0V线导通而工作的是NPN型传感器。


例如是个24VDC电源的开关量传感器,给PNP型或者是NPN型传感器送24VDC电源,把万用表打到直流电压的档位。就可以进行判断是PNP型传感器还是NPN型传感器同时也可以判断出是常开型还是常闭型接开关型传感器。

先不给它们触发信号,用万用表一根表笔接信号输出线不动,另外一根表笔分别接VCC线和0V线。如果输出信号线跟VCC电源线之间有24VDC电压,可以判断此开关型传感器为NPN常闭型传感器,若果跟0V线之间有24VDC电压,是PNP常闭型传感器。

给它触发信号,万用表测量方法一样。测量输出信号线跟VCC之间有24VDC电压,此开关型传感器为NPN常开型传感器,测量输出信号线跟0V线之间有24VDC电压,此传感器为PNP常开型传感器。判断它们属于何类型的开关型传感器还是挺容易的,只要有万用表就能解决很多疑惑。


Talk工控小白


我设计过不少的接近开关、光电开关和压力开关,我来回答这个问题吧。

工业用的传感器,电线颜色定义为:棕色线为VCC,蓝色为GND,黑色为输出

为了应对不同客户的需求和不同的应用场合,我们都会设计NPN和PNP的型号。两者区别在于内部的输出电路不一样

NPN输出电路

内部电路是一个NPN三极管,负载要接到棕色和黑色线。传感器工作时可以驱动负载工作。


PNP输出电路

内部电路是一个PNP三极管,负载要接到黑色线和蓝色线。传感器工作时可以驱动负载工作。

了解了以上NPN和PNP的区别后就知道怎么用万用表测量区分了

方法一:

把万用表打到二极管测量档,万用表红线连接传感器黑线,万用表黑线连接传感器黑色线,如果万用表显示差不多0.7V,那么这个是PNP的传感器。

万用表红线连接传感器蓝色线,万用表黑线连接传感器黑色线,如果万用表显示差不多0.7V,那么这个是NPN传感器。

如果传感器内部没有放置保护二极管,这个方法就测不出来了

方法二:

把万用表打到二极管测量档,万用表红线连接传感器黑色线,万用表黑线连接传感器蓝色线,如果万用表能导通,显示有压降,那么这个是PNP的传感器。

万用表红线连接传感器棕色线,万用表黑线连接传感器黑色线,如果万用表能导通,显示有压降,那么这个是PNP的传感器

但如果传感器是开漏输出,没有上拉电阻的,或者没有放置防反接电路,这个方法就测不出来了

方法三:

通电进行测量,传感器的棕色线接12V正极,蓝色线接负极。万用表打到直流档,测试黑线的电压,如果传感器不工作时是高电平,工作时是低电平,那么它就是NPN的,反之是PNP的。

如果传感器是开漏输出的(内部没有上拉或者下拉电阻),可以在外部帮它接上一个10K的电阻再测试。NPN的是棕色线和黑色线之间接电阻,PNP的是蓝色线和黑色线之间接电阻

如有错漏,大家记得留言指正哦,欢迎关注 ,我会经常分享设计方案和经验哦!


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三级管有NPN型和PNP型,当使用不同型号的三极管来做传感器的输出驱动的时候,就有了NPN型传感器和PNP型传感器的说法,不管是何种输出,只要形成回路就可以触发产生反转信号。而且有些地方是不能互用的,比如三菱PLC内部让直流电源负极短接了公共COM端,就只能使用NPN传感器,如果要用PNP传感器,只能使用继电器或者其他电路隔离后再使用,所以一般使用传感器的时候,最好事先弄到它的说明书,弄清楚它是NPN还是PNP输出型的,如果传感器没有说明书了,也找不到合适的线路图,可以简单用万用表来判断一下再使用,请关注:机电猫

NPN三极管和输出

NPN型三极管,要导通,需要满足VC>VB>VE,其中VC,VB,VE分别是集电极,基极和发射极的电压,一般使用NPN三极管做输出的时候,往往把三极管接成OC输出,也就是让集电极C开路的输出,而射极E接地,基极B是控制信号控制输入端。

上图是一张NPN输出的示意图,左边是传感器内部结构,已经加了上拉电阻R2了,当IO处输入高电平,三极管导通,OUT处的电位几乎和地端一样,所以OUT输出低电平。当IO处输入低电平,三极管截止,OUT通过上拉电阻R1和电源V+的电压一致,所以OUT输出高电平。

像这种内置了上拉电阻的NPN型输出类型,在断电时候,完全可以通过万用表的电阻档,测量到传感器的电源V+和OUT之间的上拉电阻,这种电阻往往是1-10K之间。而测量OUT和地之间的的电阻,如果是9013这种三极管,集电极和发射机之间的电阻,理论是无穷大,用MF-47这类模拟表*10档测量,读数大概是50。

如果能够触发到IO输入这边,也就是让传感器通电了,让传感器进入工作状态,用直流电压档测量OUT对地之间,会和I/O的输入状态电平刚好相反,因为三极管形成了一个反向器,这样也可以证明手头的传感器是NPN类型的。

相对比较麻烦的,还是上图这种没有内置上拉电阻的,而需要外置上拉电阻,或者让负荷本身来做上拉电阻的NPN型传感器,不过动一下脑筋也不难,因为厂家都考虑到负载不可预测性,会在三极管的输出和三极管的E两端,并联一个稳压二极管,使用万用的二极管档,完全可以测量到这个二极管存在,从而判断出来是否为NPN型三极管。如果没有这个二极管的,因为输出和电源端没有上拉电阻,输出端和电源端是完全开路的,所以它的电阻,一定大于输出对地端,从这里也可以猜到到这是NPN型传感器

三极管和输出

PNP型三极管,导通条件和NPN型的反过来了,要求VE>VB>VC,所以它可以接到电源这头,直接用来断开电源V+输出,

上图是一个PNP的OC输出原理图,和NPN刚好颠倒,它的发射极E挂到电源VCC上了,只要通电了,IO输入高电平,则满足导通条件,OUT和VCC正极连接,OUT也将输出高电平,当IO输入低电平,三极管截止,OUT将变成低电平。

如果内置OUT和地之间有下拉电阻,在不通电情况下,同样可以用万用表电阻档测量出下拉电阻的存在,这样来判断是否为PNP型输出传感器。

如果也是需要外置的下拉电阻,通过测量OUT和地,以及OUT和VCC之间的阻抗,也可以判断到是否为PNP类型。当然有条件通电情况,让传感器工作来对比输出电压,使用类似NPN的那种方法,一样可以判断出来传感器类型。


机电猫


首先要知道PNP类型的传感器输出是24V的NPN类型的是输出0V,所以用万用表共阴共阳测电压就能测出是哪种类型的了,例如万用表的一端接阴测出有电压那传感器就是PNP类型的,如果万用表一端接阳测出有电压那就是NPN类型的。


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我量的时候,最常见的感应器红蓝黑三根线,黑色输出线,红蓝24伏电源,万用表打到直流档位,黑跟红有24伏就是NPN型,黑跟蓝有24伏就是PNP型,万用表显示-24的时候,表笔左右对换就好了!


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