Clasificación y Principios Físicos de los Sensores de Presencia Industrial

Sensores de Presencia: Tipos y Funcionamiento

1. Sensores Electromecánicos

Establecen o interrumpen un contacto eléctrico con el objeto debido a la aplicación de una fuerza externa.

Características

• Detección con contacto con el objeto.
• Respuesta lenta.
• Desgaste mecánico.
• Bajo coste.
• Permiten la transmisión de altas corrientes y tensiones.

Aplicaciones

• Interruptores final de carrera.
• Monitorización de puertas.

2. Sensores Inductivos

Funcionan mediante un campo electromagnético formado por un circuito oscilante L-C. Consisten en una bobina sobre un núcleo de ferrita abierto. Cuando se acerca una pieza de metal, se modifica la reluctancia del circuito y se atenúa la oscilación. La detección se basa en la variación de la amplitud de oscilación.

Pueden ser enrasables (la bobina está cubierta por metal excepto en la cara sensible) o no enrasables.

Características

• Detectan exclusivamente piezas metálicas.
• Distancias de 1 a 30 mm.
• Frecuencia de conmutación de hasta 3 KHz.
• Detección sin contacto con el objeto.
• Robustez mecánica.
• Insensibles a las influencias externas.
• Larga duración.

Aplicaciones

• Interruptores final de carrera.
• Detectores de metales.

3. Sensores Capacitivos

Utilizan un campo electrostático. La superficie de detección está formada por dos electrodos metálicos concéntricos. Al acercar un objeto, se incrementa la capacidad y el oscilador comienza a oscilar. Al alcanzar un valor específico, la salida del sensor cambia.

Características

• Detección de cualquier tipo de material.
• Distancia de detección de 1 a 25 mm.
• Detección sin contacto.
• Frecuencia de conmutación máxima: 200 Hz.
• Robustez mecánica.

Aplicaciones

• Interruptores final de carrera.
• Detección de niveles máximo y mínimo en depósitos.
• Detección de objetos dentro de cajas.

4. Sensores Ópticos

Características Generales

• Largas distancias de detección (ajustable).
• Detección sin contacto.
• Robustez mecánica.
• Inmune a influencias electromagnéticas.
• Sensible a influencias externas ambientales (polvo, humo, etc.).

Aplicaciones

• Detección de personas al pasar por una puerta.
• Detección de vehículos en zonas de acceso a garajes.
• Detección de cualquier tipo de objetos.

Tipos de Detección Óptica

Barrera Fotoeléctrica

El emisor y el receptor están en unidades distintas y se colocan alineadas. Un objeto situado en medio bloquea el paso de luz, haciendo que el receptor cambie su estado de salida. Distancia de detección de hasta 10 m.

Detección con Reflector

El emisor y el receptor están en la misma unidad. Se emplea un reflector para devolver la luz. Un objeto bloquea el paso de la luz entre el sensor y el reflector. Distancia de hasta 10 m. Nota: No detectan objetos brillantes.

Detección Difusa

El emisor y el receptor están en la misma unidad. La luz del emisor choca con el objeto y es difundida en todos los ángulos. El sensor cambia de estado cuando recibe suficiente luz reflejada. Distancia típica: 50 mm a 2 m.

5. Sensores de Ultrasonido

Emiten ondas de sonido de alta frecuencia que chocan con el objeto, se reflejan y son recaptadas. Un disco piezoeléctrico genera los pulsos ultrasónicos y luego actúa como receptor para captar el eco. La distancia se evalúa midiendo el tiempo entre la emisión y la recepción.

Presentan una zona ciega (zona mínima donde no se pueden captar objetos) debido al tiempo necesario para el cambio entre el modo emisor y receptor. Esta zona varía típicamente entre 6 y 80 cm.

El formato barrera, donde el emisor y el receptor están separados, elimina la zona ciega.

Características

• Distancia de detección desde unos centímetros a varios metros.
• Detección sin contacto.
• Detectan cualquier material sólido o líquido, excepto aquellos que absorben el sonido.

Aplicaciones

• Evitar colisiones entre vehículos.
• Detección de objetos.
• Medidas de nivel (líquidos o sólidos).