NPN vs PNP: la diferencia que debe conocer antes de conectar un sensor
Ambos sensores pueden detectar el mismo objeto, pero su salida eléctrica trabaja de manera diferente. La compatibilidad con la entrada del PLC es indispensable para que el sistema funcione correctamente.
En las plantas industriales salvadoreñas es común encontrar sensores inductivos, capacitivos, fotoeléctricos, magnéticos y finales de carrera electrónicos con salidas NPN o PNP.
Durante una reparación puede encontrarse un sensor con la misma rosca, distancia de detección, conector y voltaje de alimentación. Sin embargo, si su tipo de salida es diferente, la entrada del PLC puede no responder.
Por eso no basta con solicitar un sensor de 24 VDC. También debe verificarse si es NPN o PNP, normalmente abierto o normalmente cerrado, cantidad de conductores, tipo de conector y corriente máxima de salida.
En términos prácticos, el sensor NPN absorbe corriente y el sensor PNP suministra corriente. La entrada del PLC debe completar correctamente ese circuito.
Diferencia principal entre NPN y PNP
Salida sinking
Cuando el sensor se activa, el transistor interno conecta la salida hacia el negativo de la alimentación o 0 V.
Qué hace- Conmuta la señal de salida hacia 0 V.
- Absorbe la corriente proveniente de la carga.
- La salida activa presenta un nivel cercano a 0 V.
- Normalmente se conecta a una entrada sourcing.
El común del grupo de entradas suele conectarse al positivo para que pueda circular corriente hacia el sensor.
Salida sourcing
Cuando el sensor se activa, el transistor interno conecta el positivo de alimentación hacia el conductor de salida.
Qué hace- Entrega tensión positiva a la salida.
- Suministra corriente hacia la entrada del PLC.
- La salida activa presenta un nivel cercano a +24 V.
- Normalmente se conecta a una entrada sinking.
El común del grupo de entradas suele conectarse a 0 V para proporcionar el retorno de corriente.
Cómo circula la corriente
La denominación sourcing o sinking depende de quién entrega la corriente y quién proporciona el camino de retorno.
Circuito con sensor NPN
Circuito con sensor PNP
La compatibilidad correcta es complementaria
Un error frecuente consiste en decir que un sensor NPN se conecta a una entrada NPN. Técnicamente, la salida y la entrada deben complementarse para cerrar el circuito.
Conexión típica del común del módulo
La distribución exacta puede cambiar según el fabricante. Siempre debe revisarse el diagrama del módulo de entradas.
Sensor NPN con entrada sourcing
El común del grupo de entradas suele conectarse a +24 V.
Sensor PNP con entrada sinking
El común del grupo de entradas suele conectarse a 0 V.
Colores habituales en sensores DC
Esta codificación es frecuente, pero debe confirmarse siempre en el diagrama del fabricante.
Generalmente corresponde a +24 VDC.
Generalmente corresponde a 0 VDC.
Generalmente corresponde a la salida principal.
Puede utilizarse como segunda salida o función complementaria.
Comparación técnica
| Característica | NPN | PNP |
|---|---|---|
| Tipo de salida | Sinking. | Sourcing. |
| Estado activo | Conecta la salida hacia 0 V. | Conecta +24 V hacia la salida. |
| Entrada PLC complementaria | Entrada sourcing. | Entrada sinking. |
| Común típico del grupo | Conectado a positivo. | Conectado a 0 V. |
| Lectura activa aproximada | Cercana a 0 V en la salida. | Cercana a +24 V en la salida. |
| Uso industrial | Presente en maquinaria de diferentes procedencias. | Presente en maquinaria de diferentes procedencias. |
NPN y PNP describen la forma eléctrica de la salida del transistor.
NO y NC describen el comportamiento lógico del sensor cuando detecta o deja de detectar un objeto.
Por lo tanto, puede existir un sensor NPN-NO, NPN-NC, PNP-NO o PNP-NC.
Verificación rápida con multímetro
Realice la medición únicamente si conoce el circuito, el voltaje y las condiciones de seguridad.
Sensor NPN
Coloque la referencia del multímetro en 0 V y mida el conductor de salida.
Sensor PNP
Coloque la referencia del multímetro en 0 V y mida el conductor de salida.
Caso típico en una planta salvadoreña
Una empacadora deja de detectar el producto. Se encuentra un sensor aparentemente equivalente y se instala como reemplazo.
Errores frecuentes
Comprar el sensor únicamente por el diámetro, la rosca o el voltaje.
Confundir NPN o PNP con normalmente abierto o cerrado.
Asumir que todos los módulos de una misma marca utilizan la misma lógica.
No verificar cómo está conectado el común del grupo de entradas.
Conectar la salida directamente sin comprobar el límite de corriente.
Confiar únicamente en el color de los conductores sin revisar el manual.
Reemplazar un sensor de cuatro hilos por uno de tres sin revisar funciones.
Aplicar 24 V a una entrada sin confirmar su diagrama eléctrico.
Antes de sustituir un sensor, verifique
También debe entregar una señal compatible con el módulo de entradas, el voltaje, el común y la lógica de control de la máquina. Antes de cambiar un sensor, revise el modelo completo y el diagrama eléctrico.
¿Tiene una máquina con sensores que no responden correctamente?
En Mechatronics Solution apoyamos con diagnóstico de sensores NPN y PNP, revisión de entradas PLC, cableado, reemplazo de componentes, programación y puesta en marcha de sistemas de automatización industrial.
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