Messgeräte, Sensoren und Schaltschränke: Grundlagen und Anwendungen

Arten von Messgeräten und Sensoren zur Erkennung und Steuerung

Erkennung: Sensoren sind für die Wahrnehmung der Nähe oder Position eines Objekts verantwortlich. Bei der Erkennung durch physischen Kontakt werden elektromechanische Schalter eingesetzt, die die Position eines Objekts erfassen. Erfolgt die Erkennung ohne physischen Kontakt, kommen induktive, kapazitive und optoelektronische Sensoren zum Einsatz.

Messgeräte

Abhängig von der zu messenden Größe werden unterschiedliche Messgeräte verwendet:

• Voltmeter: Zur Messung der Spannung.
• Amperemeter: Zur Messung elektrischer Ströme.
• Leistungsmesser: Zur Messung der Leistung (mit analoger oder digitaler Skala).

Elektromechanische Schalter (Positionsschalter)

Elektromechanische Schalter übermitteln Daten über das Vorhandensein oder Fehlen eines Objekts oder einer Person, die Position von Maschinenelementen oder das Ende einer Aktion an die Steuerung. Sie bestehen aus:

• Hilfskontakte: Zum Öffnen oder Schließen von Stromkreisen (normalerweise geöffnet oder geschlossen).
• Kopf: Betätigt die Hilfskontakte durch eine externe Aktion.
• Körper: Gehäuse für die Hilfskontakte (aus Kunststoff oder Metall).
• Feder: Sorgt für die Rückkehr in die Ruheposition.

Optoelektronische Sensoren

Detektortypen:

• Lichtschrankensystem: Besteht aus einem separaten Sender und Empfänger, große Reichweite.
• Reflexsystem: Sender und Empfänger im selben Gehäuse, verwenden einen Reflektor.

Aufbau eines photoelektrischen Detektors:

• Sender: LED, die rotes oder infrarotes Licht emittiert.
• Empfänger: Phototransistor, der das emittierte oder reflektierte Licht empfängt.
• Verstärker: Verstärkt das schwache Signal des Empfängers.
• Ausgang: Schaltet das Signal basierend auf der Verstärkerleistung.

Schaltschränke

Ein Schaltschrank enthält alle notwendigen Schutz-, Manöver- und Steuerelemente für elektrische Anlagen.

Funktionen eines Schaltschranks:

• Aufnahme von Schutz- und Messeinrichtungen.
• Schutz von Personen vor Isolationsfehlern.
• Schutz des Inhalts vor dem Eindringen von Feststoffen und Flüssigkeiten.
• Erleichterung von Reparatur- und Wartungsarbeiten.

Aufbau eines Schaltschranks:

• Montageplatte oder Rack: Zur Befestigung der Elemente.
• Profile: Zur Befestigung von Manöver- und Schutzelementen.
• Verdrahtungskanäle: Für die horizontale und vertikale Kabelführung.
• Anschlussklemmen: Zum Anschluss externer Geräte.
• Elektrische Kabel: Verbinden die einzelnen Geräte.
• Tür: Ermöglicht den Zugang zu den Geräten für Bedienung und Wartung.

Arten von Schaltschränken:

• Metallschaltschränke: Aus Stahlblech, geschweißt, verstärkte Dichtungen, Einsatz in Industrieanlagen.
• Isolierschaltschränke: Aus isolierendem Material (Polyester, glasfaserverstärkt), robust, widerstandsfähig gegen aggressive Umgebungen.
• Schränke: Stahlgehäuse, grau, pulverbeschichtet, Bodenmontage.