Explicación del sensor de proximidad inductivo de 3 hilos | Diferentes tipos y aplicaciones

Explicación del sensor de proximidad inductivo de 3 hilos | Diferentes tipos y aplicaciones

En esta oportunidad explicaremos los usos y funciones del sensor de proximidad inductivo, además de sus aplicaciones y ventajas al optar por trabajar con este dispositivo.

1. ¿Qué es un sensor inductivo?

Un sensor inductivo es un dispositivo electrónico que puede detectar objetivos de metales ferrosos sin contacto físico.

2. ¿Cómo funciona?

El funcionamiento de los sensores inductivos es que el sensor crea un campo electromagnético que emite desde la cara del sensor. Debe poner un objetivo de metal cerca de la cara del sensor este interrumpirá el campo electromagnético, provocando que la salida del sensor y la luz indicadora se enciendan.

Ahora veamos cómo funciona un sensor inductivo poniendo como ejemplo la detección de una plancha de metal:

 

Cuando la plancha de metal y el sensor no están juntos, la luz indicadora está apagada. Cuando se mueve la plancha al rango de detección de los sensores de rango inductivo, la luz indicadora se enciende y permanece encendida.

Si se mueve la plancha de modo que toque el sensor, el indicador permanece encendido. Cuando se aleja la plancha del sensor, la luz indicadora se apaga.

Si la salida de este sensor estuviera normalmente cerrada, la luz indicadora se apagará cuando la plancha esté en el sensor y la luz se encenderá cuando la plancha esté lejos del sensor.

 3. ¿Qué detecta?

El sensor inductivo detecta objetivos de metales no ferrosos como aluminio, latón y cobre. Pero el uso de objetivos de metales no ferrosos disminuye el rango de detección de un sensor inductivo. 

El rango de detección del sensor inductivo es la distancia desde la cara del sensor hasta la distancia máxima que el sensor puede detectar un objetivo metálico.

La distancia de detección se puede encontrar en la ficha técnica de los sensores.

La ficha técnica también mostrará algunos factores de corrección cuando desee detectar un metal no ferroso.

El metal no ferroso es un tipo de metal que no contiene una cantidad significativa de hierro. El latón, el aluminio y el cobre son ejemplos de metales no ferrosos.Esto significa que estos metales no contienen una cantidad significativa de hierro.

Si el objeto es un metal no ferroso, lo que significa que no contiene una cantidad significativa de hierro, debe considerar un factor de corrección simple al definir la distancia de detección.

Por ejemplo: Si el objeto está hecho de latón, simplemente necesita multiplicar la distancia de detección normal para el sensor por 0,5, por lo que si se multiplica 12 mm por 0,5. Terminará con 6 mm como distancia de detección para un objeto de latón. Esto significa que si se desea sentir un objeto que está hecho de latón, la distancia entre el sensor y el objeto no debe ser más de 6 mm para que este sensor pueda detectar el objeto.

Lo mismo ocurre con otros metales no ferrosos.

Por ejemplo: si tengo un objeto hecho de aluminio, la distancia de detección de este sensor inductivo es 12 mm multiplicado por 0,4. Esto me da una distancia de detección de 4.8 mm. Para un objeto de cobre, la distancia de detección será de 12 mm multiplicado por 0,3, que es igual a 3,6 mm.

Otro ejemplo: El factor de corrección para el acero es como 1,el acero es un metal ferroso ya que contiene una cantidad significativa de hierro. Entonces, la distancia de detección para un objeto que está hecho de acero es 12 mm multiplicado por 1, que es igual a 12 mm.

4. Construcción del sensor inductivo

El sensor inductivo consta de cuatro partes externas principales las cuales son:

  1. La cara del sensor

  2. El cuerpo del sensor

  3. La luz indicadora

  4. El extremo del cable o el extremo del conector del cable.

La cara es la parte del sensor que detecta los objetivos.

La luz indicadora suele estar cerca de donde el cable se conecta al sensor. La luz indicadora se enciende cuando el objetivo está dentro del rango de detección de los sensores.

El cable del sensor tiene tres hilos de diferentes colores, marrón, azul y negro. 

Estos sensores están disponibles con un cable que ya está conectado o tienen un conector al que se atornilla el cable.

Dentro del cuerpo de los sensores es donde se encuentra el circuito que hace que funcione el sensor.

5. Tipos de sensores inductivos

Los sensores inductivos están disponibles en muchas configuraciones diferentes.

  • Pueden ser AC o DC,

  • Blindado o sin blindaje,

  • Normalmente abierto(NA) o normalmente cerrado(NC),

  • NPN o PNP

  • Entre otros…

También fabrican sensores inductivos para ubicaciones peligrosas, de alta temperatura y de lavado.

Para ubicaciones de lavado, necesitamos usar un sensor inductivo blindado.

6. Ventajas de sensor inductivo

Estas son algunas de las ventajas de usar sensores inductivos en comparación con otros tipos de sensores.

  • Los sensores inductivos son de estado sólido y no tienen partes móviles. Esto los hace muy fiables porque normalmente solo necesitan ser reemplazados cuando se dañan físicamente.

  • Los sensores inductivos pueden ensuciarse y seguir funcionando. Cosas como la suciedad, el aserrín, el aceite y la grasa no afectarán la forma en que los sensores inductivos detectan los objetivos.

  • Los sensores inductivos también se pueden montar de muchas formas diferentes.  Dependiendo del tipo, algunos de estos sensores se pueden montar, simplemente atornillando en su lugar o perforando y roscando un orificio del mismo tamaño y rosca que el sensor.

7. Aplicaciones

¿Es posible utilizar el sensor inductivo para medir la velocidad? No está diseñado para este propósito, pero quizás a velocidades bajas. Cada vez que un diente de engranaje pasa por el sensor, se crea un pulso de voltaje. La velocidad o RPM de la rueda dentada se determina convirtiendo la frecuencia del tren de pulsos. 

Ahora hablemos algunos ejemplos de cómo se utilizan los sensores inductivos con la automatización. Los sensores inductivos se pueden utilizar para detectar piezas en su lugar en estaciones de trabajo, paradas de transportadores e incluso en robots.

Se pueden utilizar para detectar si un cilindro de aire está extendido o retraído, y si se sube o baja un tope de paleta o una transferencia de cadena. Se pueden usar sensores inductivos para detectar si una paleta está centrada en un plato giratorio antes de que comience a girar.

Digamos que este plato giratorio es girado por un motor con una caja de cambio y el motor está controlado por un variador de velocidad - Se pueden usar sensores inductivos para decirle al variador cuándo reducir la velocidad y detenerse.

8. Especificaciones a tomar en cuenta

  • 8.1 Tipo de salida -  Puede ser PNP o NPN, lo que determina cómo se conecta la carga al sensor. Aunque ambos pueden parecer idénticos físicamente, no son intercambiables.

  • 8.2 Capacidad de conmutación en mA - A diferencia de un fin de carrera u otros dispositivos similares, un sensor inductivo solo puede transportar una pequeña cantidad de corriente antes de dañarse. Para estos sensores, la corriente máxima permitida es 200 mA.

  • 8.3 Tensión de alimentación asignada - El sensor inductivo de 3 cables es un dispositivo electrónico y requiere una fuente de alimentación de DC , las fichas técnicas del sensor siempre proporcionarán un rango de voltajes de la fuente de alimentación en el que el sensor funcionará según lo diseñado.

  • 8.4 Función de salida digital - Al igual que cualquier interruptor, los sensores inductivos pueden tener contactos normalmente abiertos (NA) o normalmente cerrados (NC). Esta especificación de la ficha técnica indica el estado del conmutador antes de que se active.

  • 8.5 Límites de tensión de alimentación - La mayoría de nosotros suponemos que un contacto tendrá cero voltios cuando esté cerrado. Desafortunadamente, en el mundo de los sensores inductivos electrónicos este no es el caso ,esta especificación de la ficha técnica indica cuánto voltaje podría caer a través del interruptor inductivo cuando está cerrado. Esto puede ser un problema o no, pero tenga en cuenta que se producirá una pérdida de voltaje.

  • 8.6 Frecuencia de conmutación - Un sensor inductivo tiene una especificación de frecuencia de conmutación que limita su uso para medir la velocidad. Hay sensores diseñados para medir la velocidad que funcionan exactamente como sensores inductivos. Cada vez que el objetivo se acerca al sensor inductivo, el interruptor interno opera y crea un pulso de voltaje.

  • 8.7 Distancia de detección nominal - Un sensor inductivo tiene una especificación de frecuencia de conmutación que limita su uso para medir la velocidad. Hay sensores diseñados para medir la velocidad que funcionan exactamente como sensores inductivos. Cada vez que el objetivo se acerca al sensor inductivo, el interruptor interno opera y crea un pulso de voltaje.

  • 8.8 LED de estado - El propósito del LED es indicar cuándo se activa el sensor inductivo. Tenga cuidado porque el LED se encenderá incluso si la carga está conectada incorrectamente.

Conoce nuestra gama de sensores inductivos OsiSense XS.

En esta oportunidad explicamos el uso , ventajas , aplicaciones y funciones del sensor de proximidad inductivo de 3 hilos , no te pierdas el próximo blog en el que detallaremos "Cómo cablear sensores de DC discretos a un PLC".

Regresar al blog