NPN oder PNP? – So treffen Sie die richtige Entscheidung

Erfassungstechnologien decken eine große Palette an Sensortypen ab, wobei induktive Sensoren, optoelektronische Sensoren, kapazitive Sensorenund Ultraschallsensoren am häufigsten zum Einsatz kommen. Die Wahl des richtigen Sensors hängt von der Anwendung ab, für die der Sensor eingesetzt wird. Normalerweise müssen bei der Auswahl des zu verwendenden Sensors auch weitere Faktoren bedacht werden. Wenn für Ihre Anwendung beispielsweise ein induktiver Sensor erforderlich ist, ist die nächste Frage, welche Ausgabeart Sie benötigen: NPN oder PNP?

Worin besteht also der Unterschied? Zuerst einmal muss der Standort in Betracht gezogen werden. NPN wird flächendeckend im asiatischen Raum eingesetzt und ist dort der vorherrschende Ausgabetyp, während in Europa PNP häufiger genutzt. Es hilft bereits dies zu wissen, jedoch ist die eigentliche Frage, ob man einen Senkausgang oder einen Quellenausgang benötigt.

Transistoren werden bei der Ausgabe eines Sensors verwendet und sind entweder NPN oder PNP. NPN sind Senksensoren, die ermöglichen, dass Strom in den Sensor und zu V− fließt. PNP sind Quellensensoren und ermöglichen, dass Strom aus dem Sensor von V+ fließt.

 

NPN-Ausgang: Die Last wird mit dem Schaltausgang und V+ verbunden, daher ist V+ der Bezugspunkt. Mit einer Änderung des Signalstatus schaltet der Transistor durch, Strom fließt von V+ über die Last durch den Transistor zu V−, wodurch der Stromkreis geschlossen wird.

PNP-Ausgang: Die Last wird mit dem Schaltausgang und V− verbunden, daher ist V− der Bezugspunkt. Mit einer Änderung des Signalstatus schaltet der Transistor durch, Strom fließt von V+ durch den Transistor und über die Last zu V−, wodurch der Stromkreis geschlossen wird.

Um zu erklären wie sich die Elektronik des Sensors verhält, sollte der Sensor als Schalter gesehen werden.

NPN-Negativschaltung Bei einem NPN-Sensor findet der Schaltvorgang auf der [−V]-Schiene statt. Die [+V]-Schiene ist dabei die gemeinsame Versorgung des Gerätes und des Sensors. Eine permanente [+V]-Spannung wird an das Gerät angeschlossen, das aktiviert werden soll, wie etwa eine SPS oder ein Relais. Sobald der Sensor aktiviert wird, schaltet er die [−V]-Schiene auf und schließt den Stromkreis. Strom fließt durch den Sensortransistor in das Gerät, das dadurch eingeschaltet wird oder seinen Status ändert.

 

 

PNP-Positivschaltung Bei einem PNP-Sensor findet der Schaltvorgang auf der [+V]-Schiene statt. Die [−V]-Schiene ist dabei die gemeinsame Versorgung des Gerätes und des Sensors Eine permanente [−V]- Spannung wird an das Gerät angeschlossen, das aktiviert werden soll, wie etwa eine SPS oder ein Relais. Sobald der Sensor aktiviert wird, schaltet er die [+V]-Schiene auf und schließt den Stromkreis. Strom fließt durch den Sensortransistor in das Gerät, das dadurch eingeschaltet wird oder seinen Status ändert.

 

 

Denken Sie daran: Bei einer gemeinsamen positiven Spannungsversorgung [+V], wird ein NPN-Ausgabesensor benötigt. Bei einer gemeinsamen negativen Spannungsversorgung [−V], wird ein PNP-Ausgabesensor benötigt.
 

NPN und PNP

Die Sensoren werden gewöhnlich unter dem Aspekt der Spannung beschrieben, die die Signalleitung abgibt, wenn der Eingang eingeschaltet wird. Ein PNP-Sensor hat ein Signal, das „positiv wird“, wenn der Sensor den Zustand „EIN“ signalisieren soll. Ein NPN-Sensor hat ein Signal, das „negativ wird“, wenn er sich im Zustand „EIN“ befindet.

PNP wird manchmal als die sicherere der beiden Optionen angesehen, da eventuelle Erdschlüsse zur Folge haben könnten, dass NPN-Sensoren ein falsches Schaltungssignal geben.

 

 

Anschluss an eine SPS

Wenn ein Sensor an die Eingangsstufe einer SPS angeschlossen wird, erkennt die Eingangsstufe in welchem Zustand sich der Sensor befindet (ein oder aus); die SPS muss jedoch vom selben Typ sein wie der Sensor.

Wenn ein PNP-Sensor an einen PNP-Eingang angeschlossen wird, fließt Strom vom Sensor zum Eingang. Das bedeutet, dass dort, wo ein PNP-Sensor Strom zieht, ein PNP-Eingang Strom senken muss. Im umgekehrten Fall senkt ein NPN-Sensor Strom und ein NPN-Eingang zieht Strom.

Englisch	Deutsch		Englisch	Deutsch
NPN Sensor	NPN-Sensor		PNP Sensor	PNP-Sensor
NPN Input	NPN-Eingang		PNP Input	PNP-Eingang
Signal	Signal		Signal	Signal
SinkingCurrent	Senkstrom		SourcingCurrent	Quellenstrom
SourcingCurrent	Quellenstrom		SinkingCurrent	Senkstrom