Sensores InductivosAlvaro Fernando Bermejo Herrera

DefiniciónSensores que detectan METALES, ferrosos o no ferrosos, y utilizan inducción electromagnética para generar y detectar las corrientes de pérdidas o de Foucault que se generan.Son utilizados principalmente en la industria, tanto para aplicaciones de posicionamiento como para detectar la presencia de objetos metálicos en determinados contextos (control de presencia o de ausencia, detección de paso, de atasco, de posicionamiento, de codificación y de conteo).

Componentes

Principio de FuncionamientoCAMPO MAGNÉTICOLos sensores de proximidad inductivos emiten un campo magnético, generado desde una bobina en el frente del sensor mediante un circuito oscilador.CORRIENTES DE PÉRDIDA El campo magnético INDUCE corrientes parásitas – o de Foucault -, que se generan sobre la superficie conductora del metal.

Principio de FuncionamientoENERGÍA ABSORBIDA Las corrientes parásitas ABSORBEN energía del circuito oscilador, bajando la amplitud de las ondas del campo magnético, y del circuito oscilador.DETECCIÓN Y SALIDA Cuando la amplitud de la oscilación baja lo suficiente, indicando la proximidad del metal al sensor, se emite una señal para ser utilizada por un sistema de control.

Circuito Interno

Circuito InternoOscilador Consiste en un capacitor que almacena energía en su campo eléctrico y un inductor que almacena energía en su campo magnético. La energía almacenada es transferida de ida y vuelta entre el capacitor y el inductor en medios ciclos alternados. Como la corriente va y viene, el campo magnético alrededor de la bobina se contrae y se expande al frente del sensor.Demodulador Como la corriente fluye en ida y retorno entre el capacitor y la bobina, se produce una onda senoidal, que es amplificada y alimentada a la etapa del demodulador. El demodulador tiene un diodo que funciona como un rectificador de media onda, convirtiendo la onda senoidal en una señal DC pulsante. Esta señal pulsante es filtrada a un voltaje DC constante por el resistor y el capacitor R4 y C2 respectivamente.

Circuito InternoCircuito de Disparo El voltaje DC del Demodulador es alimentado a la etapa de disparo. La función del circuito de disparo es producir 2 voltajes diferentes tal que la transición de uno al otro sea muy rápido. Cuando la salida del demodulador se reduce a un cierto nivel, la salida del circuito de disparo decrece rápidamente a un voltaje bajo y viceversa.SalidaLa función de la etapa de salida es proveer una señal de salida del sensor que sea lo suficientemente grande para la carga que se conecte, por ejemplo: lámpara, alarma, PLC, etc.

Sensores Blindados• Los sensores de aplicación estándar

pueden reconocerse fácilmente, pues la tapa plástica está al ras del metal.

• Los sensores blindados tienen un agregado al núcleo, y un blindaje metálico que limita el campo magnético al frente del sensor.

• Dado que su campo es bien controlado en el frente del sensor, permiten enviar una señal muy precisa y repetitiva de la posición en que se detecta el objeto. Las distancias de detección son más cortas que en los No Blindados.

• Se usan para posicionamiento.

Sensores Blindados

Sensores No Blindados• Los sensores de aplicación estándar

pueden reconocerse fácilmente, pues la tapa plástica sobresale del metal.

• Estos sensores NO tienen blindaje extra, resultando en un área de sensado mayor.

• Pueden detectar aún de costado. • Más utilizados en la detección de

presencia de objetos. • Como los sensores no blindados

tienen un área de detección más grande, su uso más frecuente es para la detección de piezas que no necesariamente van ordenadas frente al cabezal del sensor.

Sensores No Blindados

Distancia de DetecciónComo vimos, cuando el campo magnético se acerca al metal, comienzan a generarse corrientes de pérdidas, las cuales absorben energía del campo. La intensidad de las corrientes de pérdida depende del material metálico. Por ejemplo, para el mismo campo magnético y a la misma distancia del sensor, en el hierro se producen corrientes de pérdida mucho mayores que las producidas en el aluminio. Por eso para detectar aluminio se requiere acercar más el objeto, y así generar corrientes de pérdidas más grandes, para que se absorba más energía, y por lo tanto que la amplitud del oscilador baje lo suficiente como para ser detectado.

Formato• Cilíndricos

• Largo Alcance

• Estilo Límite de Carrera

• Rectangulares

Aplicaciones

Aplicaciones