Sensores PNP ou NPN: diferenças, aplicações, funcionamento etc

Os sensores são elementos que fazem parte do grupo com maior grau de importância dentro de uma indústria. Eles são responsáveis por transformar uma grandeza física em outra grandeza, geralmente elétrica, com objetivos variados: desencadear o início de um processo, habilitar a entrada de um controlador, acionar uma sinalização, informar uma medição etc.

Entre os sensores digitais, ou seja, que possuem apenas dois estados (ligado ou desligado), os tipos de saída mais comuns são PNP, NPN e de contato. Neste artigo será deixada de lado a saída através de contato para abordar os tipos PNP e NPN, ambas saídas de tensão.

Esse é um assunto muito importante por alguns motivos, dentre eles um que já foi citado: o fato desses tipos de saída serem muito comuns, portanto muito utilizados. Outra razão relevante é a falta de clareza em relação às diferenças entre os modelos, que costuma gerar bastante dúvida de qual modelo escolher na hora de adquirir essas peças.

Falando de maneira direta e bastante prática, a principal diferença entre os sensores PNP e NPN é o tipo de saída. Enquanto os sensores PNP emitem um sinal de tensão positivo em sua(s) saída(s), os sensores NPN emitem um sinal de tensão negativo. Ambos são igualmente úteis e não há grandes diferenças em relação ao seu funcionamento.

A construção dos dois modelos é bastante similar, já que ambos utilizam um transistor para chavear a saída. O transistor é um componente eletrônico que, nesse caso, atua como chave, permitindo a passagem da tensão dos terminais de alimentação para os terminais de saída. Os nomes PNP e NPN se referem às duas variações dos transistores do tipo bipolar.

As máquinas asiáticas costumam utilizar sensores NPN, enquanto que as europeias, PNP. Possivelmente haja uma razão para que se tenha começado a trabalhar dessa maneira, mas é bem provável que se trate apenas de convenção. Hoje, com essa cultura já estabelecida, fica mais fácil continuar usando os dois tipos para não ser necessário adequar o restante dos circuitos.

Como o negativo da fonte de alimentação costuma ser conectado ao aterramento do circuito, pode haver vantagens em se usar sensores com saída negativa ou positiva. Ao optar pelo NPN, se torna muito mais difícil fechar um curto circuito entre a saída e uma parte viva do equipamento, já que possuem o mesmo potencial. Se escolher o PNP, pode-se usar o aterramento do equipamento como ponto comum de alimentação, e alimentar um dispositivo com apenas um cabo condutor, no caso a saída do sensor.

Os sensores com saída do tipo PNP e os sensores com saída do tipo NPN podem ser utilizados nas mesmas aplicações. Aqui no Brasil, os sensores do tipo PNP são um pouco mais comuns, e por isso eles podem ser a melhor escolha. Ao optar por um produto com maior popularidade, se tem a vantagem da maior oferta de peças de reposição, o que facilita a manutenção.

Antes de escolher o sensor é fundamental que se observe os demais componentes do circuito, especialmente os que serão conectados à saída do sensor. Muitas vezes não há flexibilidade para escolher entre trabalhar com o positivo ou o negativo nos demais componentes do circuito, e por isso o sensor deve respeitar essa característica.