Automatización

Sensores inductivos

2 enero, 2013

Uno de los elementos o podríamos llamar actores principales de la automatización industrial son los detectores o sensores que nos aportan información sobre el proceso de forma que podamos tomar las decisiones adecuadas de control en cada parte de un proceso controlado automáticamente.

Los sensores sustituyen la labor del controlador humano que en un sistema de producción sin automatizar o semiautomático decide el momento en que se debe activar una resistencia de calentamiento, accionar el movimiento de un motor…

Los distintos detectores, sensores disponibles se agrupan bajo un nombre o técnica conocido como sensórica que sería esa parte de la técnica encargada del estudio y clasificación de los distintos métodos y soluciones de detección para cualquier tipo de señal.

Uno de esos tipos de sensores son los sensores inductivos. Ampliamente utilizados a todos los niveles de automatización haremos un repaso sobre sus características y principio de funcionamiento.

Sensores inductivos

Un sensor inductivo se caracteriza por detectar objetos de tipo metálico. Incorporan en su interior una bobina eléctrica que genera un campo magnético lo cual permite detectar metales conductores, es en definitiva, “un detector de metales”

Básicamente los componentes de un sensor inductivo podemos verlos en el siguiente gráfico:

Gráfico

El principio básico consiste en conseguir el disparo de señal provocado en el comparador que detecta cambios entre la señal emitida por el oscilador y la señal detectada por el circuito de inducción al aproximarse a un cuerpo que provoque cambios en el campo magnético inicial generado por el oscilador. En realidad, al aproximar el campo magnético generado a un cuerpo metálico conductor, se generan a su vez una inducción eléctrica en dicho conductor. Esa tensión provoca la aparición de corrientes internas de Foucault que a su vez generan un campo inducido de respuesta al generado por el detector. El campo resultante es detectado en el comparador y ante un cambio desencadena el proceso de detección. Excitando de esa manera la etapa de salida.

La etapa de salida consiste en una etapa transistorizada caracterizada por la activación de un transistor bipolar. Este transistor bipolar puede ser de dos tipos, PNP o NPN.

Las tensiones de trabajo de este tipo de sensores son 24 voltios en Corriente Continua. 24VDC. Y sus tipos de conexiones más habituales son a 3 hilos y a 2 hilos.

Ejemplo PNP a 3 hilos:

Ejemplo a dos hilos:

Curva de Respuesta:
El factor más determinante del rango de detección de un detector inductivo es el tamaño del mismo, a mayor tamaño, mayor potencia del circuito del oscilador y por tanto mayo distancia de detección.
Es importante seleccionar siempre un detector cuyo rango cubra ampliamente la distancia de detección requerida en la aplicación. Un sensor de proximidad debe operar de un 50 a un 80% de su rango a fin de evitar condiciones extremas que den lugar a falsas detecciones.
El rango real de detección es el rango real +-10%. Para determinar el rango se establece la siguiente prueba: Tomando un objeto de acero dulce de frente plano y tamaño equivalente o superior a la cara activa del sensor.


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