Como ligar sensor indutivo PNP, NPN e de dois fios

Para ligar um sensor indutivo PNP de três fios, conecte o fio marrom ao positivo da fonte (normalmente 24 Vcc), o azul ao negativo (0 V) e o preto (saída) a uma ponta da carga, cuja outra ponta vai ao negativo. No NPN, a carga fica entre o positivo e o fio preto. Nos sensores de quatro fios com saída NA+NF, o branco é a segunda saída. Os sensores de corrente alternada de dois fios, por sua vez, são ligados em série com a carga, como um interruptor.

O passo a passo abaixo mostra cada caso, como conferir a ligação com um multímetro e os erros que mais queimam sensor na bancada.

Antes de começar: identifique o sensor

Leia a etiqueta ou a referência do sensor e anote quatro informações:

• Tensão de alimentação: corrente contínua (ex.: 10–30 Vcc) ou alternada (ex.: 90–250 Vca).
• Tipo de saída: PNP, NPN ou, no caso de CA, saída a dois fios.
• Função do contato: NA (normalmente aberto), NF (normalmente fechado) ou NA+NF.
• Número de fios: dois, três ou quatro.

Essas informações vêm na própria referência do produto e mudam completamente o esquema de ligação. Um sensor CC ligado em rede alternada, ou um NPN ligado como PNP, não funciona e pode ser danificado.

Código de cores dos fios

Os sensores de proximidade com cabo seguem, na grande maioria dos fabricantes, o código de cores da IEC 60947-5-2:

• Marrom (BN): positivo da alimentação.
• Azul (BU): negativo da alimentação (0 V).
• Preto (BK): saída (em geral a saída NA).
• Branco (WH): segunda saída, quando houver (em geral NF).

Mesmo assim, confira o diagrama impresso no sensor ou no manual. Há modelos em que a função do preto e do branco é diferente.

PNP ou NPN: qual a diferença na prática

A diferença está em qual polo a saída do sensor chaveia:

• PNP (saída "positiva"): quando o sensor detecta, ele entrega o positivo no fio de saída. A carga fica entre a saída e o negativo.
• NPN (saída "negativa"): quando detecta, ele liga a saída ao negativo. A carga fica entre o positivo e a saída.

A escolha depende da entrada que vai receber o sinal. Entradas de CLP do tipo *sink* (que recebem corrente) trabalham com sensores PNP; entradas do tipo *source* trabalham com NPN. No Brasil e na Europa, PNP é o padrão mais comum em máquinas; equipamentos de origem asiática usam NPN com frequência. Confira no manual do CLP ou do controlador antes de comprar.

Passo a passo: sensor PNP de três ou quatro fios em 24 Vcc

• Desligue e bloqueie a alimentação do painel.
• Ligue o marrom ao +24 V da fonte.
• Ligue o azul ao 0 V da fonte.
• Ligue o preto à entrada do CLP ou a um terminal da bobina do relé auxiliar.
• Se a carga for uma bobina de relé, ligue o outro terminal da bobina ao 0 V.
• Em sensores NA+NF, o branco vai a uma segunda entrada, quando o circuito precisar dos dois estados (por exemplo, para supervisionar o próprio sensor).
• Energize e aproxime uma peça metálica da face sensora. O LED do sensor deve acender e a entrada do CLP deve mudar de estado.

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A fonte de 24 Vcc deve ter capacidade para alimentar todos os sensores e cargas ligados a ela, com folga. Uma fonte chaveada para trilho DIN é a solução usual em painéis.

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E se a carga for NPN?

O esquema muda só na saída: marrom no +24 V, azul no 0 V, e a carga entre o +24 V e o fio preto.

Passo a passo: sensor de dois fios em corrente alternada

Os sensores de dois fios para CA não têm alimentação separada. Eles se alimentam pela própria carga e funcionam como um interruptor em série:

• Desligue e bloqueie o circuito.
• Ligue um fio do sensor à fase.
• Ligue o outro fio a um terminal da carga (por exemplo, a bobina de um contator).
• Ligue o outro terminal da carga ao neutro (ou à outra fase, conforme a tensão da bobina).
• Energize e teste com uma peça metálica.

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Nunca ligue um sensor de dois fios direto entre fase e neutro sem carga em série. Sem nada limitando a corrente, ele queima no primeiro acionamento. Lembre também que esse tipo de sensor deixa passar uma pequena corrente residual quando está desligado; cargas muito sensíveis, como algumas entradas eletrônicas, podem enxergar isso como sinal.

Como testar com multímetro

• Alimentação: meça entre marrom e azul. Deve aparecer a tensão da fonte.
• Saída PNP sem carga: meça entre preto e azul. Com peça na frente, a leitura sobe para perto da tensão de alimentação; sem peça, cai para perto de zero. Em alguns sensores a leitura em vazio pode ser instável; com uma carga ligada ela fica clara.
• LED de estado: se o LED acende mas a entrada não muda, o problema está no cabo, no borne ou na configuração da entrada, e não no sensor.

Erros que mais queimam ou confundem

• Inverter marrom e azul. Muitos sensores têm proteção contra inversão de polaridade, mas não todos.
• Ligar a saída direto ao positivo ou ao negativo. Isso coloca a saída em curto; sensores sem proteção contra curto-circuito queimam.
• Usar PNP em entrada NPN (ou o contrário). Nada queima, mas a entrada nunca muda de estado.
• Cabo do sensor no mesmo eletroduto de cabos de potência. Induz ruído e causa acionamentos falsos. Separe sinal de potência.
• Distância sensora no limite. Instale o alvo a cerca de 80% da distância nominal ou menos. Materiais diferentes do aço reduzem a distância de detecção.
• Montagem embutida com sensor não embutido. Sensores não blindados precisam de espaço livre ao redor da face; embutidos no metal, ficam detectando o próprio suporte.

Sensor indutivo ou capacitivo?

O indutivo detecta apenas metais. Se o alvo for plástico, madeira, grão, líquido ou papel, o sensor indicado é o capacitivo, que segue o mesmo código de cores e os mesmos esquemas PNP/NPN mostrados aqui.

Ligações em painel devem ser feitas por profissional qualificado, com o circuito desenergizado, conforme a NR-10.

Perguntas frequentes

Qual fio do sensor indutivo é o positivo?

Pelo código de cores da IEC 60947-5-2, o marrom é o positivo, o azul é o negativo e o preto é a saída. Confira sempre o diagrama do fabricante, impresso no sensor ou no manual.

Posso ligar um sensor PNP em um CLP de entrada NPN?

Não diretamente. A entrada não vai reconhecer o sinal. É preciso usar um sensor compatível com a entrada, configurar a entrada do CLP (quando ela permite) ou intermediar com um relé auxiliar.

Para que serve a saída NF no sensor de quatro fios?

Ela fornece o estado oposto ao da saída NA. É útil quando o circuito precisa do sinal invertido ou quando se quer supervisionar o sensor, já que, em funcionamento normal, as duas saídas nunca devem estar no mesmo estado.

Por que meu sensor de dois fios queimou ao ligar?

Na maioria dos casos ele foi ligado direto entre fase e neutro, sem carga em série. O sensor de dois fios precisa sempre de uma carga limitando a corrente, como a bobina de um contator ou relé.

O sensor indutivo detecta alumínio?

Detecta, mas com distância menor que a do aço. Metais não ferrosos, como alumínio e cobre, reduzem a distância sensora efetiva; consulte o fator de correção no manual do sensor.

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