SENSORES

Un sensor es un dispositivo que detecta, o sensa manifestaciones de cualidades o fenómenos físicos, como la energía, velocidad, aceleración, tamaño, cantidad, etc.

Muchos de los sensores son eléctricos o electrónicos, aunque existen otros tipos. Un sensor es un tipo de transductor que transforma la magnitud que se quiere medir, en otra, que facilita su medida. Pueden ser de indicación directa  o pueden estar conectados a un indicador (posiblemente a través de un convertidor analógico a digital, un computador y un display) de modo que los valores sensados puedan ser leídos por un humano. 

Entre los sensores electricos existen los sensores de proximidad, los cuales son dispositivos capazes de detectar objetos o señales que se encuentran cerca del elemento(sensor). Existen varios tipos de sensores de proximidad según el principio físico que utilizan.Entre los sensores de proximidad se encuentran:

1. Sensor capacitivo.
2. Sensor inductivo.
3. Sensor fotoelectrico. 
   
   
   
    SENSOR CAPACITIVO
   
   
   
    Los sensores capacitivos detectan objetos metálicos, o no metálicos, midiendo el cambio en la capacitancia, la cual depende de la constante dieléctrica del material a detectar, su masa, tamaño, y distancia hasta la superficie sensible del detector. Los detectores capacitivos están construidos en base a un oscilador RC(resistor-capacitador). Debido a la influencia del objeto a detectar, y del cambio de capacitancia, la amplificación se incrementa haciendo entrar en oscilación el oscilador. El punto exacto de ésta función puede regularse mediante un potenciómetro, el cual controla la realimentación del oscilador. La distancia de actuación en determinados materiales, pueden por ello, regularse mediante el potenciómetro.
   
   
   FORMA DE CONEXION 
   
   
   Los sensores capacitivos de 2 hilos con salida binaria se pueden utilizar en conexiones serie o paralelo, similar a contactos mecánicos. Su atención debe centrarse en la caída de tensión específica del dispositivo; es decir, la tensión residual Ud, la cual se multiplica, en el caso de conexión en serie, según el número de dispositivos. En el caso de conexión en paralelo de sensores con salida de tiristor, la primera salida en conmutación asume la corriente de carga general.
   
   
   CONSIDERACIONES GENERALES
   
   
   Al elegir un sensor capacitivo el uso final se debe tener presente, de que es el material que se controlaran, su forma y composición.
   Los factores de la reducción relacionados con cada material se deben recordar y
   también su masa física. Si no es montado a ras de la superficie pues es posible aprovecharse del mucho el mayor campo sensible, este significa que el sensor no necesita ser fijado al máximo donde estará más propenso a los efectos de variaciones de la temperatura,
   humedad, depósitos de polvo, etc.
   
   
   
   
   SENSOR INDUCTIVO
   
   
   
   El sensor consiste en una bobina con núcleo de ferrita, un oscilador, un sensor de nivel de disparo de la señal y un circuito de salida. Al aproximarse un objeto "metálico" o no metálico, se inducen corrientes de histéresis en el objeto. Debido a ello hay una pérdida de energía y una menor amplitud de oscilación. El circuito sensor reconoce entonces un cambio específico de amplitud y genera una señal que conmuta la salida de estado sólido o la posición "ON" y "OFF". El funcionamiento es similar al capacitivo; la bobina detecta el objeto cuando se produce un cambio en el campo electromagnético y envía la señal al oscilador, luego se activa el disparador y finalmente al circuito de salida hace la transición entre abierto o cerrado.
   
   
   FORMA DE CONEXION 
   
   
   En la conexión en serie ... 
   
   puede producirse un retardo temporal (p. ej.retardo de disposición). El número de detectores de proximidad interconectables
   es limitado por la caída de tensión total (suma de todas las Ud).
   En los sensores de 2 hilos está limitada por la adición de las tensiones de alimen-
   tación mínimas.
   En detectores DC de 3 hilos la corriente máxima admisible de la etapa de salida
   representa otra limitación, ya que la corriente de vacío I0 de todos los detectores se suma a la corriente asignada
   de servicio Ie.
   El retardo de disposición tv es el retardo de disposición de un sensor × (número de
   sensores n–1).:
   
   
   En la conexión en paralelo         
   

   

   ... de detectores de proximidad con indicación de funcionamiento  se recomienda desacoplar las salidas de los diferentes detectores con 

   diodos (como se indica en la figura).

   
   

   De este modo se impide que todos  los LED se iluminen si está conectada una etapa de salida.

   
   

                                   
   
   
   
   
   
   
   
   
   CONSIDERACIONES GENERALES
   
   La superficie del objeto a detectar no debe ser menor que el diámetro del sensor de proximidad (preferentemente 2 veces más grande que el tamaño o diámetro del sensor). Si fuera menor que el 50% del diámetro del sensor, la distancia de detección disminuye sustancialmente.
   
   Debido a las limitaciones de los campos magnéticos, los sensores inductivos tienen una distancia de detección pequeña comparados con otros tipos de sensores. Esta distancia puede variar, en función del tipo de sensor inductivo, desde fracciones de milímetros hasta 40 mm en promedio.
   
   Para compensar el limitado rango de detección, existe una extensa variedad de formatos de sensores inductivos: cilíndricos, chatos, rectangulares, etc.
   
   Los sensores inductivos cilíndricos son los más usuales en las aplicaciones presentes en la industria.
   
   Posibilidad de montar los sensores tanto enrasados como no enrasados.
   
   Gracias a no poseer partes móviles los sensores de proximidad no sufren en exceso el desgaste.
    
    
   
   SENSOR FOTOELECTRICO 

   
   

   
   

   

   También llamados ópticos, tienen como función principal la detección de todo tipo de objetos independientes de la distancia que se encuentren.

   
   

   Existen tres tipos de esto sensores fotoeléctricos:

   DE BARRERA 

   REFLEX.
   AUTOREFLEX.

   
   
   
   
   
   
   
   

   SENSORES DE BARRERA:  

   
   

       Cuando existe un emisor y un receptor apuntados uno al otro (este método tienes el mas alto nivel de detección.)

   
   

   SENSORES REFLEX:

   
   

        Cuando la luz es reflejado con un reflector especial, cuya característica es que de vuelvela luz en el mismo ángulo quela recibe.

   
   

   SENSORES AUTO REFLEX

   
   

       Son iguales al anterior, excepto que el emisor tiene un lente que polariza la luz en un
   sentido

   
   

   Todos cuentan con un control de ganancia para aumentar ó disminuir el rango de sensado. Normalmente los primero 2 tipos los ocupamos para detectar la presencia de objetos grandes. Detectar Tránsito de vehículos, personas, cajas, contenedores, etc.  En estos sensores manejamos rango de sensado que van de 1m hasta 150m,  el rango puede variar según el fabricante.

    Para detectar objetos pequeños con un poco más de presición, utilizamos el Sensor Difuso.  El rango de sensado se puede variar con el control de ganancia, y tambien se ve afectado por la luminosidad del objeto a sensar. En estos sensores manejamos rango de sensado que va de 0mm hasta 150mm, el rango puede variar según el fabricante.

   
   

   El voltaje de alimentación de estos sensores puede ser 220vac, 110vac, 24vdc.  En voltaje Vdc pueden ser NPN  ó PNP.  
   
   

   
   

   FINALES DE CARRERA

   
   

   
   

   

   Dentro de los componentes electrónicos, se encuentra el final de carrera o sensor de contacto (también conocido como "interruptor de límite") o limit switch, son dispositivos eléctricos, neumáticos o mecánicos situados al final del recorrido de un elemento móvil, como por ejemplo una cinta transportadora, con el objetivo de enviar señales que puedan modificar el estado de un circuito. Internamente pueden contener interruptores normalmente abiertos (NA o NO en inglés), cerrados (NC) o conmutadores dependiendo de la operación que cumplan al ser accionados, de ahí la gran variedad de finales de carrera que existen en mercado.
   Generalmente estos sensores están compuestos por dos partes: un cuerpo donde se encuentran los contactos y una cabeza que detecta el movimiento. Su uso es muy diverso, empleándose, en general, en todas las máquinas que tengan un movimiento rectilíneo de ida y vuelta o sigan una trayectoria fija, es decir, aquellas que realicen una carrera o recorrido fijo, como por ejemplo ascensores, montacargas, robots, etc.
   Los finales de carrera están fabricados en diferentes materiales tales como metal, plástico o fibra de vidrio.
   

   MODELOS

   Dentro de los dispositivos sensores de final de carrera existen varios modelos:
   

   • Honeywell de seguridad: Este final de carrera está incorporado dentro de la gama GLS de la empresa Honeywell y se fabrica también en miniatura, tanto en metal como en plástico y madera,con tres conducciones metálicas muy compactas..

   • Fin de carrera para entornos peligrosos: Se trata en concreto de un microinterruptor conmutador monopolar con una robusta carcasa de aluminio. Esta cubierta ha sido diseñada para poder soportar explosiones internas y para poder enfriar los gases que la explosión genera en su interior. Este interruptor se acciona mediante un actuador de la palanca externo de rodillo que permite un ajuste de 360º.

   • Set crews: Estos tipos de finales de carrera se utilizan para prevenir daños en el sensor provocados por el objeto sensado. Están compuestos por un cilindro roscado conteniendo un resorte con un objetivo de metal el cual es detectado por el sensor inductivo por lo que puede soportar impactos de hasta 20 N sin sufrir daños.

   VENTAJAS E INCOVENIENTES

   Entre las ventajas encontramos la facilidad en la instalación, la robustez del sistema, es insensible a estados transitorios, trabaja a tensiones altas, debido a la inexistencia de imanes es inmune a la electricidad estática. Los inconvenientes de este dispositivo son la velocidad de detección y la posibilidad de rebotes en el contacto, además depende de la fuerza de actuación.