Interruttori di prossimità magnetici
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M. Barezzi

Le principali funzioni ottenibili con gli interruttori di posizione magnetici sono la funzione NA e NC. Nella funzione NA il contatto è normalmente aperto quando il magnete di azionamento è ad una distanza tale da non riuscire ad influenzarlo; si chiude quando il magnete si avvicina al punto da polarizzarlo. Nella funzione NC il contatto risulta già chiuso; l'avvicinarsi del magnete determina l'annullamento del campo magnetico che tiene chiuse le lamine, provocando l'apertura del contatto.

Esistono infine la funzione di scambio e la funzione bistabile: la prima contiene sia la funzione NA sia quella NC per cui, all'avvicinarsi o all'allontanarsi del magnete di azionamento, il contatto commuta dalla condizione di riposo a quella di lavoro e viceversa; la seconda apre o chiude un contatto premagnetizzato all'avvicinarsi del magnete. In particolare, se le polarità sono concordi, il contatto si chiude e rimane chiuso anche se il magnete viene allontanato; sarà possibile riaprirlo avvicinando il magnete con polarità contraria.

Data la semplicità del contatto, la vita meccanica è molto elevata e può arrivare a circa 3 miliardi di manovre.

Di particolare importanza per il funzionamento di questi interruttori è il valore del campo magnetico dell'unità magnetica che può essere influenzato dalla temperatura. Infatti, l'intensità del campo risulta inversamente proporzionale, anche se in modo non lineare, al valore della temperatura ambiente. Sulle unità magnetiche viene riportato il valore massimo della temperatura ambiente (per esempio di 150 °C).

Normalmente, per una variazione di temperatura dell'ordine ± 20 °C, il punto di comando si sposta di circa ± 0,05 mm, assicurando comunque all'interruttore caratteristiche di ripetibilità sempre molto elevate.

Questo tipo di interruttore di posizione, rispetto agli interruttori meccanici, offre i seguenti vantaggi: protezione del contatto dalla polvere o dall'umidità (normalmente il grado di protezione è IP65), semplicità di azionamento, elevata frequenza di commutazione (fino a 1000 interruzioni al secondo), lunga vita operativa del contatto, assenza di manutenzione e ridotto ingombro.

Fig. 2 - a) Interruttori di posizione magnetici con contatto reed e relativo magnete di comando - b) Interruttori di posizione magnetici di sicurezza con contatto reed e relativi magneti di comando. L'unità magnetica, codificata e parzialmente schermata, funziona da attuatore ed è l'unica in grado di azionare il sensore. Un magnete permanente convenzionale, infatti, non sarebbe in grado di azionare l'ampolla reed (protezione contro la neutralizzazione). L'interruttore di sicurezza, al cui interno si trovano sempre due o più contatti NC o NA, sono collegati in modo da avere in uscita uno o due canali separati (duplicazione o ridondanza, protezione contro i guasti determinati da una stessa causa). Da notare, inoltre, le frecce che indicano la direzione e il verso di azionamento (T.E.).

Questi interruttori sono particolarmente sensibili ai sovraccarichi e ai cortocircuiti e vanno soggetti al fenomeno della saldatura dei contatti. Inoltre, quando la velocità di apertura del contatto è bassa con alcuni tipi di carico (induttivi), si possono generare alti valori di tensione sul contatto (sovratensioni) con conseguenti archi elettrici.

Tutto questo determina una riduzione della vita utile di questi interruttori di posizione; è opportuno perciò prevedere adeguate protezioni come resistenze limitatrici di corrente (sovraccarico o cortocircuito), oppure un gruppo RC, un diodo o un VDR (sovratensioni). In alcuni casi queste protezioni sono contenute all'interno dell'unità di contatto insieme ad una spia LED che indica quando il contatto è azionato, particolarmente utile in fase di messa a punto dell'impianto.

Tab. 1 - Caratteristiche di alcuni tipi di interruttori di posizione magnetici con contatti reed (T.E.).

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