Principio de funcionamiento del sensor de proximidad
Un sensor de proximidad es un dispositivo electrónico de estado sólido utilizado para indicar la presencia de un objeto sin hacer contacto físico. El sensor de proximidad es un dispositivo muy útil en áreas peligrosas como refinerías de petróleo y áreas no tan peligrosas como los sistemas de detección de puertas de automóviles. Los sensores de proximidad no utilizan ningún tipo de partes móviles físicas, sino que permiten que las señales se transmitan a través de ellos cuando algo que está siendo monitoreado se encuentra muy cerca del área de detección. A pesar del proceso, todavía se les conoce como interruptores de proximidad.
El sensor de proximidad Utiliza
Los sensores de proximidad se utilizan cuando el objeto que debe detectarse es demasiado pequeño, ligero o demasiado blando para operar un interruptor mecánico. Cuando se necesita una respuesta rápida y altas velocidades de conmutación, como los objetos de conteo, los sensores de proximidad son ideales para la tarea. Los sensores de proximidad también se deben usar cuando es necesario detectar material a través de barreras no metálicas, como vidrio, botellas, plástico o cajas de cartón, o cuando se trabaja en entornos hostiles que requieren aislamiento eléctrico del producto que se está monitoreando. Los sensores de proximidad también se necesitan cuando es necesario tener un dispositivo que proporcione una vida útil prolongada y un servicio confiable o cuando hay vastos sistemas de control electrónico que deben estar libres de contactos parlantes para producir un análisis preciso de lo que se está monitoreando. Hay dos tipos principales de sensores de proximidad, que logran estas necesidades, estos incluyen los sensores de proximidad inductivos y capacitivos.
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Sensor de proximidad Inductivo
El sensor de proximidad inductivo, como se ve en la Figura 1 (a), se utiliza para detectar metales ferrosos que contienen hierro y pueden ser magnetizados y metales no ferrosos, como lo que usamos para conducir electricidad y cobre. Los sensores de proximidad inductivos funcionan bajo el principio eléctrico del magnetismo cuando una corriente fluctuante induce el voltaje en un objeto objetivo.
Fig. 1 (a): Interruptor de proximidad inductivo
El sensor de proximidad inductivo contiene un cierto tipo de sistema de control de estado sólido. Contiene un circuito oscilador que genera un campo magnético de alta frecuencia. Cuando el objeto metálico entra en el campo, perturba el campo magnético, esta perturbación resulta en un cambio de estado en el circuito de alta frecuencia.
Fig. 1 (b): Diagrama de circuito del Interruptor de proximidad Inductivo
Tipos de sensores de proximidad Inductivos
Los sensores de proximidad inductivos están diseñados para conectarse a circuitos de control de motores o circuitos de control electrónico con una tensión nominal de 24 V CC. La mayoría de los sensores de proximidad vienen en dos configuraciones básicas, una es una configuración de 3 cables, mientras que la otra es una configuración de 2 cables. Se requiere que el sensor de proximidad de tres cables esté encendido en todo momento, por lo que el sensor debe tener dos cables conectados a una fuente de voltaje constante para operar los circuitos electrónicos del dispositivo. El tercer cable del interruptor inductivo de proximidad es el cable de contacto que puede venir normalmente abierto o normalmente cerrado. Algunos interruptores de proximidad pueden contener ambos, por lo que el número total de cables que provienen de la unidad puede ser de 4. El sensor de proximidad de dos cables está diseñado para conectarse en serie con la carga a controlar. En su estado natural, hay suficiente corriente que debe fluir a través del circuito para mantener el sensor activo. Esta corriente se conoce como corriente de fuga y, por lo general, puede variar de 1 a 2 mA.
Sensor de proximidad capacitivo
El sensor de proximidad capacitivo es similar al sensor de proximidad inductivo, como se muestra en la figura 1 (b). La principal diferencia entre los dos, el sensor de proximidad capacitivo produce un campo electrostático en lugar de un campo magnético y el área de detección del sensor de proximidad capacitivo puede ser accionada por materiales conductores y no conductores. Un sensor de proximidad capacitivo contiene un circuito oscilante de alta frecuencia junto con una superficie de detección formateada por dos placas de metal. Cuando un objeto o algún tipo de material entra en el rango de detección, perturba el campo electrostático de las placas metálicas, cambiando la capacitancia del sensor de proximidad, este cambio resulta en un cambio de estado en el funcionamiento del sensor de proximidad.