Estos sensores son utilizados tanto en la fabricación de maquinaria como en la producción electrónica, la industria automotriz, alimenticia, del plástico y muchas otras.
Sensores inductivos: principios de funcionamiento (parte 1)
La automatización es difícilmente concebible sin sensores inductivos. Donde quiera que se utilice la automatización, se requiere la detección sin contacto de objetos metálicos.
Pueden ser utilizados para controlar el movimiento de piezas, verificar la presencia y la posición de componentes metálicos o activar dispositivos en procesos automatizados.
En entornos de embalaje y manipulación de materiales, los sensores inductivos son ampliamente utilizados para detectar la presencia de envases o productos metálicos en líneas de producción.
También se emplean en sistemas de seguridad industrial para la detección de objetos metálicos en áreas peligrosas. Pueden utilizarse para detener o cambiar el funcionamiento de la maquinaria en caso de que se detecte la presencia de un objeto no deseado.
En aplicaciones robóticas son muy utilizados para detectar la posición de herramientas, piezas o componentes metálicos. Esto es esencial para garantizar el funcionamiento eficiente de la maquinaria y evitar colisiones.
Conceptos básicos
Un sensor inductivo es un dispositivo electrónico que puede detectar objetos metálicos ferrosos a una distancia determinada sin contacto físico.
Algunos sensores inductivos también pueden detectar objetos de metales no ferrosos como latón, aluminio y cobre, aunque el rango o distancia de detección de un sensor inductivo en objetos de material no ferroso disminuye la distancia de detección según el material del objeto.
El funcionamiento de los detectores de proximidad inductivos se basa en la interacción entre los conductores metálicos con su campo alterno electromagnético.
Las cuatro partes externas principales de un sensor inductivo son la cara del sensor, el cuerpo del sensor, la luz indicadora y los cables conectores.
Dentro del cuerpo del sensor es donde se encuentra el circuito que hace que el sensor funcione. En él encontramos una bobina, un oscilador, el circuito disparador y el circuito de salida.
El oscilador de corriente permite que la bobina genere un campo electromagnético. De esta manera cuando el objeto metálico entra en el campo electromagnético una corriente de inducción o corriente de Foucault fluye en el objeto metálico debido a la inducción electromagnética.
En la medida que el objeto se acerca al sensor aumenta el flujo de corriente de inducción lo que hace que aumente la carga en el circuito de oscilación entonces la oscilación se atenúa o se detiene.
El sensor detecta este cambio en el estado de oscilación con el circuito de detección de amplitud y emite una señal de detección.
Esta señal puede ser utilizada para activar o desactivar dispositivos y ser enviada a relés, PLCs (Controladores Lógicos Programables) u otros componentes en un sistema automatizado.
BOBINA ELÉCTRICA
Es un conductor en disposición de aros superpuestos que genera un campo electromagnético con el paso de corriente
CIRCUITO DE CONMUTACIÓN
Un interruptor conmuta la conexión entre dos puntos: A y B. Su lógica se define según su estado en reposo.
El principal uso del sensor inductivo es detectar la presencia de metales:
GRUPOS FUNCIONALES
Los grupos funcionales del detector de proximidad de los sensores son los siguientes:
Tipos de sensores inductivos
Los sensores inductivos están disponibles en muchas configuraciones diferentes. Por ejemplo, pueden ser blindados o no blindados. Un sensor es blindado si es que su bobina que se encuentra en la parte interior tiene un blindaje metálico.
Características:
- Especiales para posicionamiento.
- Distancias más cortas de detección.
- El sensado se limita al frente del sensor.
Los sensores no blindados generalmente tienen una mayor distancia de sensado que los sensores blindados y son más usados en detección de presencia.
Rasantes y no rasantes
La instalación de los sensores puede ser enrasada, si es que se trata de un sensor blindado.
En este caso la cara del sensor va al ras de la estructura metálica donde es instalado, ya que la estructura metálica no afecta su funcionamiento.
Si el sensor no está blindado, su instalación necesariamente tiene que ser no enrasada.
Normalmente abierto o normalmente cerrado
Si un objeto metálico se acerca al sensor normalmente abierto éste detecta el objeto y cierra su contacto enviando una señal de nivel alto a su salida.
En un sensor normalmente cerrado, éste detecta el objeto y abre su contacto enviando una señal de nivel bajo a su salida
ALCANCE NOMINAL
Existen sensores con alcance regular (1x), doble (2x), triple (3x) y cuádruple (4x) en función al tamaño de la cara del sensor
Ej.
Sensor inductivo M12 rasante
Alcance: 2mm (1x)
Sensor inductivo M12 rasante
Alcance: 4mm (2x)
FACTOR DE CORRECCIÓN
El alcance del sensor se puede ver modificado por el tipo de metal que está detectando. Esto se le llama Factor de corrección.
FORMATOS Y MODELOS
VENTAJAS DE LOS SENSORES INDUCTIVOS
- Detectan los objetos sin tener contacto alguno.
- Poseen una alta frecuencia de conmutación.
- Tiene mayor precisión que otros sensores.
- Poseen un mayor ciclo de conmutación.
- Consumen poca electricidad.
- Son resistentes a los ambientes industriales: al no tener piezas móviles son resistentes al desgaste, a la suciedad y generalmente son a prueba de cortocircuitos.
- No poseen zonas ciegas.
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