Detectores, Sensores y Actuadores para Automatización Industrial: Tipos y Funcionamiento

Detectores y accionamiento manual

Accionamiento manual: elementos para iniciar o detener acciones de forma manual. Entre ellos se incluyen:

• Interruptor
• Pulsador
• Interruptor y pulsador específicos
• Conmutadores y llaves de cruce
• Finales de carrera

Sensores pasivos resistivos

Sensores que varían su resistencia eléctrica según la magnitud física medida:

• Potenciómetro: resistencia variable ajustable.
• Termistor: sensor de temperatura cuya resistencia varía con la temperatura.
• Termorresistencias (RTD): variación de resistencia con la temperatura.
• LDR (fotorresistencia): resistencia que cambia según la iluminación.

Células fotoeléctricas

Detectores ópticos para detección de objetos y presencia de haces luminosos:

• Detector de barrera: el emisor genera un haz de luz infrarroja y el receptor lo recibe; la interrupción del haz indica presencia.
• Detector réflex: emisor y receptor del haz luminoso juntos, detecta reflexiones del objeto.
• Detector réflex polarizado: evita falsas detecciones por objetos brillantes mediante polarización.
• Detector de proximidad: funcionamiento similar al réflex para detección cercana de objetos.

Detectores de temperatura y humo

• Termostato
• Termopares
• Pirómetros de radiación
• Detector de humo y fuego:
  • Detector por temperatura: detecta cambios de temperatura relevantes y avisa.
  • Detector por efecto óptico: utiliza emisor y receptor ópticos para detectar partículas o cambios en la luz.
  • Detector iónico: detecta reducción de corriente eléctrica por presencia de humo.

Detector de luminosidad

Sensor de luminosidad: usado para ahorro de energía. Ejemplo: interruptores crepusculares que accionan la iluminación según el nivel de luz ambiental.

Sensores de viento

Medición de velocidad y dirección del viento mediante distintos principios:

• Anemómetro de copa: diseño tradicional (cucharillas), orientado principalmente para medir velocidad horizontal.
• Anemómetro por ultrasonidos: mide viento mediante tiempo de tránsito de pulsos ultrasónicos.
• Anemómetro de hélice: mide la velocidad y puede orientarse en varias direcciones.

Otros sensores

• Detector de rotura de cristal
• Pluviómetros (medición de precipitación)
• Sensor de inclinación
• Caudalímetros

Tecnologías de automatización

Principales tecnologías y medios de comunicación empleados en automatización:

• PLC y relés programables (Controladores Lógicos Programables).
• Centrales programables
• Corrientes portadoras (comunicación mediante la línea eléctrica).
• Sistemas de radiofrecuencia
• Buses inmóticos (comunicaciones para automatización de edificios).
• Dimmer: regula la intensidad luminosa según se requiera.

Actuadores: servomotores y motores paso a paso

• Servomotor: formado por un motor de corriente continua, engranajes, un circuito de control y un sensor de posición.
• Motor paso a paso: ofrece mayor precisión que algunos servomotores; requieren múltiples electroimanes distribuidos alrededor de un rotor para generar pasos precisos.
• Electroválvula: dispositivo que, mediante una bobina, abre o cierra una vía de fluido.

Relés

Relé: es un interruptor accionado por un electroimán. Su funcionamiento se basa en el fenómeno electromagnético: cuando la corriente atraviesa la bobina se genera un campo magnético que magnetiza un núcleo de hierro dulce, convirtiéndolo en un imán y atrayendo al inducido, lo que fuerza a los contactos a tocarse; cuando se desconecta, los contactos vuelven a separarse.

Tipos de relé:

• Relé de conmutación: interruptor/conmutador, puede ser multipolar.
• Relé de estado sólido
• Relé temporizador: temporiza la conexión o desconexión.
• Relé térmico

Contactor

Contactor: su función principal es abrir y cerrar circuitos; está formado por una bobina y unos contactos que actúan como interruptores, permitiendo conmutar cargas de potencia.

Disyuntor

Disyuntor: dispositivo de protección que se coloca al principio de la línea de potencia para interrumpir el suministro en caso de sobrecorriente o fallo.