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tipo de sensor inductivo y capacitivo
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Sensores Inductivos y Capacitivos
Integrantes:
Isaac Ramírez Jiménez
Felipe Antonio Pérez Zúñiga
INDUCTIVOS Los sensores inductivos son una clase especial de
sensores que sirve para detectar materiales
metálicos ferrosos. Son de gran utilización en la
industria, tanto para aplicaciones de
posicionamiento como para detectar la presencia o
ausencia de objetos metálicos.
Cumplen las funciones de: detección de paso, de
atasco, de codificación y de conteo de objetos
metálicos. Su principio de funcionamiento es el
siguiente:
1) Cuando un objeto metálico entra al campo,
sobre este campo circulan corrientes de Eddy
dentro del objetivo.
Esto incremente la carga del sensor, lo cual hace
que disminuya la amplitud del campo
electromagnético.
Conforme el objeto se aleja del sensor, la amplitud
del oscilador aumenta. A cierto nivel
predeterminado, el circuito de disparo conmuta el
estado de la salida del sensor de nuevo a su
condición normal.
O bien una corriente (i) que circula a través
de un hilo conductor, genera un campo
magnético que está asociado a ella.
Los sensores de proximidad inductivos
contienen un devanado interno. Cuando
una corriente circula por el mismo, un campo
magnético es generado, que tiene la
dirección de las flechas anaranjadas.
Cuando un metal es acercado al campo
magnético generado por el sensor de
proximidad, éste es detectado.
La bobina, o devanado, del sensor inductivo induce corrientes de Faucault en el material por detectar. Estas, a su vez, generan un campo magnético que se opone al de la bobina del sensor, causando una reducción en la inductancia de la misma. Esta reducción en la inductancia de la bobina interna del sensor trae aparejado una disminución en la impedancia de ésta.
Existen 2 tipos de sensores inductivos los
cuales son: Los sensores blindados y los
no blindados. BLINDADOS.
Los blindados tienen un agregado al
núcleo donde el núcleo de ferrita
concentra el campo radiado en la
dirección del uso.y un blindaje
metálico que limita el campo
magnético al frente del sensor.
Características:
Enrasables.
Especiales para posicionamiento.
Distancias más cortas de detección.
Sensado limitado al frente del sensor.
La palabra enrasables nos dice que, estos tipos de sensores pueden ser colocados al ras del metal, pero se recomienda dejar un espacio libre de metal abajo y alrededor de la superficie de sensado.
NO BLNINDADOS.
Estos sensores no tienen el anillo de metal rodeando el
núcleo para restringir la radiación lateral del campo.
Características:
No enrasables.
Detección de presencia.
Distancias más grandes de detección.
Deben de tener un área libre de metal alrededor de la
superficie de sensado.
Objetivo estándar para sensores
inductivos:
Este es una placa de superficie plana, de
un 1mm de grosor
La longitud de los costados de este
objetivo estándar debe ser igual al
diámetro de la superficie censada.
Distancia de Sensado.
La distancia de sensado (Sn) especificada en
la hoja de datos de un sensor inductivo está
basada en un objeto de estándar con
medidas de 1" x 1" de hierro dulce. Este valor
variará sensiblemente si se quiere detectar
otros tipos de metales, incluso con materiales
ferrosos como el acero inoxidable (SS). Para
otros no ferrosos, como el aluminio, pueden
ser detectados, pero a menores distancias.
En el siguiente gráfico
se puede ver como
varía la distancia de
detección en función
del material a detectar
y el tamaño del mismo.
Ejemplos de los
sensores inductivos:
Estos se encuentran disponibles en
diferentes tamaños y configuraciones
para apegarse a una gran variedad de
aplicaciones.
Algunas aplicaciones son:
CAPACITIVOS
Los sensores capacitivos (KAS) reaccionan ante
metales y no metales que al aproximarse a la
superficie activa sobrepasan una determinada
capacidad. La distancia de conexión respecto a un
determinado material es tanto mayor cuanto más
elevada sea su constante dieléctrica.
Funcionamiento:
El electrodo externo puede estar realizado de
dos modos diferentes; en algunas aplicaciones
dicho electrodo es el propio objeto a sensar,
previamente conectado a masa; entonces la
capacidad en cuestión variará en función de la
distancia que hay entre el sensor y el objeto.
Los sensores capacitivos
son sensores que sus
materiales se comportan
como condensadores
eléctricos.
En otras aplicaciones se coloca una masa fija y, entonces, el cuerpo a detectar utilizado como dieléctrico se introduce entre la masa y la placa activa, modificando así las características del condensador equivalente.
Se emplean para la identificación de objetos, para funciones contadoras y para toda clase de control de nivel de carga de materiales sólidos o líquidos
También son utilizados para muchos dispositivos
con pantalla táctil, como teléfonos móviles o
computadoras ya que el sensor percibe la
pequeña diferencia de potencial entre
membranas de los dedos eléctricamente
polarizados de una persona adulta
Detección de nivel
En esta aplicación, cuando un
objeto (líquidos, granulados,
metales, aislantes, etc.) penetra en
el campo eléctrico que hay entre las
placas sensor, varía el dieléctrico,
variando consecuentemente el valor
de capacitancia.
Sensor de humedad
El principio de funcionamiento de esta
aplicación es similar a la anterior. En esta
ocasión el dieléctrico, por ejemplo el aire,
cambia su permitividad con respecto a
la humedad del ambiente.
Detección de posición
Esta aplicación es básicamente un condensador
variable, en el cual una de las placas es móvil,
pudiendo de esta manera tener mayor o menor
superficie efectiva entre las dos placas, variando
también el valor de la capacitancia, y también
puede ser usado en industrias químicas.
Ventajas Desventajas
Detectan todo tipo de
elementos metálicos, a
de más de que pueden
“ver” a través de
algunos materiales y
disponen de muchas
configuraciones de
instalación además de
tener una vida útil
bastante larga.
Tienen una distancia de
detección corta que
varía según el material
que deba detectar, y al
mismo tiempo son
extremadamente
sensibles a los factores
ambientales.
Es importante que los tengamos bajo un cierto
control ya que los sensores capacitivos no son
selectivos en cuando a los objetos que deben
detectar. Generalmente los sensores
capacitivos suelen utilizarse mucho en la
construcción y desarrollo de los detectores de
metales ya que precisamente tienden a ser
mucho más precisos con este tipo de
materiales y como bien hemos dicho, el hecho
de poder tener la posibilidad de detectar a
través de ciertos materiales es una gran
ventaja en este caso.
