Czujnik kontaktronowy z przekaźnikiem - sygnał za słaby, 7 z 12 czujników nie działa

Cześć!

Zbudowałam układ, który wymaga podania na raspberry pi sygnału z czujnika kontaktronowego. Ze względu na różnicę napięć użyłam przekaźnika. Elementy zostały podłączone jak na schemacie.



Takich czujników z przekaźnikami zostało podłączonych 12. Po podłączeniu zasilania cześć z czujników (chyba 7) przestała działać. Nie było tego widać na pierwszy rzut oka, ponieważ dioda na czujniku zaświecała się przy przyłożeniu do czujnika magnesu, ale okazało się, że sygnał z czujnika jest za słaby, aby uruchomić przekaźnik.
Moje pytanie brzmi: jaka mogła być przyczyna uszkodzenia czujników? Jak temu zapobiec? Czy ich podłączenie jest nieprawidłowe?
Myślałam, że mogły to być przepięcia powstające na cewce przekaźnika, jednak po researchu stwierdzam, że raczej nie. Przepięcia powstające na przekaźniku mają odwrotną polaryzację, czyli ewentualne wyższe napięcie szłoby od razu do masy nie uszkadzając czujnika. Chyba że jest możliwość powstania innego rodzaju przepięć...
Jeżeli gadam jakieś głupoty, to wstyd mi za siebie. Wybaczcie początkującej.
Będę wdzięczna za każdą wskazówkę!

Witam,
prawdopodobnie czujniki uległy uszkodzeniu właśnie z powodu przepięć na cewkach przekaźników podczas ich wyłączania. W cewce przekaźnika w stanie załączenia jest zgromadzona energia, która podczas jego wyłączania musi się gdzieś "uwolnić" i robi to za pomocą przepięcia o odwrotnej polaryzacji, szczytowa wartość takiej "szpilki" może być nawet na poziomie kilkuset woltów, to znaczy na wyjściu tego czujnika pojawia się ujemne napięcie o szczytowej wartości nawet kilkaset woltów, prawdopodobnie powoduje przebicie obwodu wyjściowego tego czujnika. Generalnie, dobrą praktyką inżynierską jest blokowanie przepięć na cewce przekaźnika za pomocą diody (szeroko opisane).
W Twoim układzie stosowanie przekaźników jest jednak raczej niepotrzebne. Dla dopasowania poziomów napięć lepiej jest użyć transoptorów.

Pozdrawiam

@krzysiek_krm
Transoptor działałby w tym wypadku jak przekaźnik optoelektroniczny, tak?
Czy dołączenie diody równolegle do cewki przekaźnika (do układu, jaki jest teraz) mogłoby rozwiązać mój problem?

Dodano po 13 [minuty]:

@trymer01
Szczerze mówiąc nie wiem. Ale dziękuje, dowiem się na pewno. Może problem rzeczywiście ma tak proste rozwiązanie

Witam,
dołączenie diody równolegle do cewki przekaźnika (zgodnie z zasadami) rozwiąże Twój problem, to znaczy przekaźnik przestanie generować przepięcia, będzie go można bezpiecznie sterować czymkolwiek (w zakresie katalogowych parametrów, rzecz jasna).

Transoptor zapewni separację galwaniczną. Wejście transoptora (czyli diodę) należy podłączyć do wyjścia czujnika za pośrednictwem rezystora, który ustali właściwy prąd tejże diody. Wyjście transoptora (czyli tranzystor npn open collector) należy podłączyć do portu RPI. Transoptor jest lepszym rozwiązaniem niż przekaźnik: mniejszy, brak elementów mechanicznych, itp.

Jeżeli nie ma potrzeby separacji galwanicznej (na rysunku wspólna masa) to finalnie wystarczy prosty układ zbudowany przy użyciu tranzystora NPN, ewentualnie MOSFET-N (trochę zgaduję, że te czujniki mają wyjście PNP-OC).

Jeszcze prościej będzie użyć czujników z wyjściem NPN-OC, wówczas można podłączyć bezpośrednio. Rozumiem jednak, że wymiana czujników może być trudna lub zgoła niemożliwa.

@trymer01
Przekaźnik ma w tym układzie niezwykłą wartość edukacyjną. Autorka w rzeczywistym układzie przekonała się dlaczego należy blokować przepięcia na cewce.
Czujnik nie ma żadnej separacji. Autorka chyba hasłowo nazywa go "kontaktron", zgaduję, że w rzeczywistości jest to (mniej lub bardziej) przemysłowy czujnik magnetyczny z wyjściem PNP-OC 24 V.

Pozdrawiam

Bardzo dziękuję za wyczerpujące wyjaśnienie