大多數(shù)工程師和技術(shù)人員將傳感器視為將過(guò)程信息發(fā)送到控制系統(tǒng)（例如PLC、VFD或類似系統(tǒng)）的設(shè)備。這個(gè)思維過(guò)程可能是正確的，但不應(yīng)該過(guò)于拘泥于在同一方向上思考信息流和電流流。NPN傳感器雖然很常見(jiàn)，但會(huì)將電流流動(dòng)的典型心理圖像顛倒過(guò)來(lái)。
當(dāng)面臨安裝新傳感器或更換故障傳感器的任務(wù)時(shí)，技術(shù)人員或工程師面臨著一個(gè)決定。大多數(shù)典型工業(yè)直流傳感器的極性可以是PNP或NPN。PNP種類通常更容易理解，因?yàn)樗裱瓊鹘y(tǒng)的電流方向流動(dòng)。盡管NPN傳感器仍然遵循電氣原理，但它們可能會(huì)更加混亂。
傳感器用于控制系統(tǒng)以向控制器（例如PLC或電機(jī)驅(qū)動(dòng)器）提供信息。該輸入信息用于確定輸入條件是真還是假，或者換言之，電流流動(dòng)或不流動(dòng)的檢測(cè)。重要的是要記住，電流將沿從正到負(fù)的方向流動(dòng)。該電流流動(dòng)方向與信息被表示為進(jìn)入控制器這一事實(shí)沒(méi)有任何關(guān)聯(lián)。
一、NPN傳感器的操作
簡(jiǎn)要總結(jié)NPN極性傳感器的操作，斷電時(shí)，電流不能流過(guò)負(fù)載線。但是，當(dāng)使用任何傳感方法（電感、光學(xué)等）通電時(shí)，電流會(huì)通過(guò)負(fù)載線流入傳感器，傳感器將電流返回到地面。
典型NPN傳感器的接線圖。連接到+V的負(fù)載矩形符號(hào)表示源輸入模塊，需要一個(gè)灌(NPN)傳感器。
為了使內(nèi)部電路完整，電流必須從控制模塊（如PLC輸入模塊）發(fā)出并進(jìn)入傳感器。電流流出輸入模塊的概念是NPN傳感器似乎與傳統(tǒng)電流方向相反的主要原因。重要的是要記住，控制器上的輸入端子僅檢查電流是否流動(dòng)，對(duì)于電流可以流動(dòng)的方向沒(méi)有固有的限制。
關(guān)于是否需要NPN傳感器的快速指標(biāo)是輸入模塊的公共電壓。如果一組輸入端子的公共線連接到+24 VDC，則該電壓將出現(xiàn)在每個(gè)單獨(dú)的輸入端子上，可以使用電壓表進(jìn)行驗(yàn)證。因此，該模塊是電流源，稱為源模塊。
為了使傳感器與源輸入模塊兼容，該傳感器必須允許電流通過(guò)負(fù)載線流入并將電流返回到地面。這被稱為下沉式傳感器，并且必須在存在源模塊時(shí)使用。在某些器件結(jié)構(gòu)中，模塊將固定為下沉或源極模式，并且無(wú)法更改。其他時(shí)候，更改公共線路的目的地是在源和接收器之間切換所需的唯一更改。
二、NPN傳感器接線圖
輸入模塊的公共電壓可以通過(guò)觀察公共線或測(cè)量每個(gè)輸入端的電壓來(lái)識(shí)別。然而，通過(guò)簡(jiǎn)單的觀察來(lái)識(shí)別傳感器的極性有時(shí)會(huì)更加困難。
在另一篇討論P(yáng)NP傳感器的文章中，幾個(gè)代表性的設(shè)備圖顯示為具有+V、-V以及負(fù)載線。這條負(fù)載線連接到負(fù)載設(shè)備的矩形符號(hào)上，通常是PLC輸入端子。該負(fù)載矩形的另一側(cè)將連接到電源或接地。
在NPN傳感器的圖中，負(fù)載設(shè)備將顯示為直接連接到+V源。
此連接表示輸入模塊的公共電壓線，它也連接到+V源。當(dāng)傳感器通電時(shí)，輸入模塊為+V接法，傳感器為-V接法，完成電路。
電流可以流過(guò)完整的電路，輸入模塊檢測(cè)傳感器的通電。
具有常開(kāi)和常閉輸出的NPN傳感器的接線圖。連接到+V的負(fù)載設(shè)備顯示兩個(gè)輸出都是NPN極性。
要測(cè)試NPN傳感器的極性，請(qǐng)從輸入模塊上拆下負(fù)載線。用電壓表測(cè)量開(kāi)路負(fù)載線，觀察傳感器通電時(shí)的電壓。NPN傳感器將在開(kāi)路和接地之間擺動(dòng)，無(wú)論通電狀態(tài)如何，幾乎整個(gè)時(shí)間都可能顯示0伏。相比之下，PNP傳感器將在0和24伏之間切換。
三、NPN傳感器的構(gòu)造
NPN傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)使用同名的晶體管，基于半導(dǎo)體的NPN層結(jié)構(gòu)。在該晶體管內(nèi)部，當(dāng)基極引腳有小電流時(shí)，例如來(lái)自實(shí)際傳感器傳感器的電流，大量電流從集電極流向發(fā)射極。
連接到PLC的負(fù)載線連接到底座。通電后，電流將從PLC流入集電極，并通過(guò)傳感器返回地面。
這樣，電流從負(fù)載線進(jìn)入傳感器并返回到地，這就是NPN傳感器的特征操作。
當(dāng)交互輸入模塊為源極時(shí)，即需要向輸入端子持續(xù)提供電壓時(shí)，必須使用NPN漏型傳感器。當(dāng)傳感器通電時(shí)，電流從模塊流向傳感器并返回地面。
