Tipos de detectores y sensores industriales: funcionamiento y características

Resumen

El documento describe varios tipos de detectores y sensores, como los inductivos, capacitivos, fotoeléctricos, Reed y ultrasónicos. Explica su principio de funcionamiento, sus ventajas y cómo se usan para detectar objetos o medir distancias sin contacto. Es útil para comprender las bases de la detección industrial.

Puntos clave

Los detectores inductivos funcionan sin contacto, no se desgastan, responden rápido y son resistentes a los golpes.
Los detectores capacitivos pueden detectar objetos conductores o dieléctricos, y funcionan como un condensador con un oscilador de alta frecuencia.
Las fotocélulas generan una corriente fotoeléctrica cuando los fotones inciden sobre la capa de selenio.
Los detectores Reed tienen dos lengüetas ferromagnéticas en un tubo de vidrio con gas inerte que se cierran ante un campo magnético.
Los sensores ultrasónicos emiten ondas de entre 16 kHz y 1 GHz y miden el tiempo del eco para calcular la distancia.
Los sensores acústicos permiten detectar la presencia de un objeto y también determinar la distancia hasta una pieza sin contacto.

Ponte a prueba

Tipos de Detectores y Sensores: Funcionamiento y Características

Detectores Inductivos

La mayoría de los detectores inductivos están formados por un oscilador, una unidad de evaluación y una unidad de salida. Estos detectores funcionan sin contacto, no están expuestos a desgaste, su respuesta es rápida, son insensibles a los golpes y, por lo tanto, son de larga duración.

Detectores Capacitivos

Los detectores de proximidad capacitivos sin contacto funcionan como un condensador. Pueden utilizarse para la detección de objetos conductores o dieléctricos.

Funcionamiento: Un oscilador de alta frecuencia se excita si aumenta la capacidad (Cs) del detector por influencias externas. En estado de desconexión, se crea un campo de ruidos delante del electrodo básico. Este campo constituye la zona activa.

Fotocélulas (Sensores Fotoeléctricos)

La fotocélula funciona de la siguiente manera: los fotones (quantum de energía luminosa) penetran en la capa de selenio. De esta manera, se producen portadores electrizados que, debido a la capa de barrera, sólo pueden fluir en un determinado sentido. Así se produce una corriente fotoeléctrica a través de la resistencia de carga que está conectada a la fotocélula.

Detectores Reed (Sensores Magnéticos)

El detector Reed es un detector de proximidad clásico (reed significa lengüeta en inglés). Este detector reacciona a los campos magnéticos. El detector tiene dos lengüetas de contacto elásticas y ferromagnéticas (de aleación Fe-Ni) que se encuentran en un tubo de vidrio hermético lleno de un gas inerte. Si se acerca un campo magnético al tubo, las lengüetas se tocan, con lo que se cierra un circuito eléctrico. La reacción es de apenas una milésima de segundo. Los detectores Reed no se desgastan.

Sensores Acústicos (Ultrasónicos)

Los sensores acústicos funcionan con ultrasonidos (entre 16 kHz y 1 GHz). Un convertidor genera ondas ultrasónicas que, en términos generales, se comportan según las leyes de la óptica geométrica. Las ondas reflejadas se vuelven a recibir para evaluarlas. Con un filtro digital o mediante autocorrelación se controla si la señal acústica recibida efectivamente es el eco de las ondas de ultrasonidos emitidas.

Este sensor permite comprobar la presencia de un objeto. Pero también es posible determinar la distancia hasta una pieza, sin establecer contacto con ella. Para ello, se mide el tiempo que transcurre hasta recibir el eco del impulso acústico emitido.

Preguntas frecuentes

¿Cómo funciona un detector Reed?

Tiene dos lengüetas de contacto elásticas y ferromagnéticas dentro de un tubo de vidrio con gas inerte. Cuando se acerca un campo magnético, las lengüetas se tocan y cierran un circuito eléctrico. No se desgasta.

¿Cómo mide un sensor ultrasónico la distancia a un objeto?

Se emite un impulso ultrasónico y se mide el tiempo que tarda en volver el eco. Con ese tiempo se determina la distancia hasta la pieza, sin establecer contacto con ella.

¿Qué ventajas tienen los detectores inductivos?

Funcionan sin contacto, no están expuestos a desgaste, responden con rapidez y son insensibles a los golpes, por lo que tienen una larga duración.