Sensor de Proximidad – Información y Características

Los sensores de proximidad se utilizan en una amplia gama de aplicaciones industriales y de fabricación. Están acostumbrados a sentir la presencia de objetos o materiales y luego inician alguna acción o simplemente marcan su presencia o ausencia. La clave de su operación es que no requieren contacto físico con el objetivo o el objeto que se detecta. Es por eso que a menudo se les llama sensores sin contacto.

Sensor de Proximidad

Cuando nos referimos a un sensor de proximidad estamos hablando de un tipo de dispositivo capaz de percibir la cercanía de algún objeto o material sin haber estado en contacto con él directamente.

También es conocido por el nombre de detector proximidad o sensor de presencia, o simplemente detectores y, al igual que otro tipo de sensores, puede captar y alertar el cambio en una condición física.

En este caso puede tratarse de la presencia o no de materiales u objetos, así como también de una variación en el color, el tamaño o la distancia de los mismos; ambos casos son conocidos por el nombre detección, la descrita en primera instancia es llamada discreta y la segunda se conoce como analógica.

Grosso modo un sensor de proximidad es un tipo de dispositivo que emite una señal de tipo eléctrica, salida digital u orden de apagado o encendido establecida y que es directamente proporcional a una ubicación o posición en una trayectoria de medida.

Esta característica permite que un detector proximidad tenga una gran utilidad tanto a nivel comercial, como industrial, su uso es tan generalizado que han sido usados tanto en misiones militares como en electrodomésticos, coches e incluso teléfonos celulares.

Un sensor de presencia tiene un funcionamiento sencillo de explicar, básicamente es un artefacto que emite ondas, cuando estas se topan o “chocan” contra algún material u objeto, las mismas retornan a su emisor.

En ese momento el sensor de proximidad medirá la distancia que lo separa del objeto detectado y emitirá o no una señal, generalmente de tipo eléctrico, para activar el inicio de la función para la cual fue previamente programado.

Tipos de Sensores de Proximidad

Podemos distinguir varios tipos de sensores para determinar proximidad, para asegurar que estamos comprando el más adecuado a nuestros requerimientos, es importante considerar aspectos como el ambiente en donde se instalará, las condiciones físicas donde se empleará y el objeto o material que se quiere detectar.

Considerando su tecnología, los principales tipos son:

  1. Magnéticos
  2. Inductivos
  3. Capacitivos
  4. Fotoeléctricos
  5. Ultrasonido

Veamos a continuación las características de cada uno de ellos.

Sensores Magnéticos

Sirven para determinar la cercanía de campos magnéticos, por lo que generalmente el objeto o material que se quiere detectar tiene acoplado un imán o están magnetizadas, es por esto que la interferencia de otras fuentes pueden ocasionar algún inconveniente en su uso.

Son dispositivos sin contacto en los cuales sus componentes electrónicos están alineados al centro con un imán, un giro en este implica un cambio en el campo magnético por lo que emite una señal eléctrica indicando una posición, es por ello que también son conocidos como de efecto Hall.

Los sensores de efecto Hall son un tipo de sensor de posición sin contacto en los cuales, cuando gira su imán, el campo magnético cambia de forma directamente proporcional a su desplazamiento, luego la electrónica transforma el cambio en una salida de posición relativa.

Aunque su dimensión es reducida, relativamente hablando, este tipo de sensor magnético tiene gran alcance, de sensibilidad aceptable, buena respuesta y además, casi es posible afirmar que tienen vida perpetua ya que no sufren desgaste por contacto.

Son económicos, ni la suciedad ni las vibraciones interfieren en su funcionamiento, trabajan en un amplio rango de temperaturas por lo que son usados en muchas aplicaciones, particularmente en coches, celulares, maquinarias para embalajes, robótica y la industria en general.

Sensores Inductivos

Tienen la capacidad de detectar materiales u objetos con algún componente metálico, funcionan de forma segura incluso en ambientes hostiles en las cuales demuestran su capacidad para soportar vibraciones, polvo y golpes debido a su resistencia y robustez.

Funcionan generando un campo electromagnético mediante el circuito oscilante del cual forman parte, cualquier elemento metálico cercano es detectado luego de pasar sobre ellos una corriente de inducción, así se atenúa su oscilación y la variación será captada por el sensor de presencia.

Son los más vendidos y usados, sobre todo para controlar piezas en flujo rápido y constante, en textileras, la industria automotriz, líneas de producción y de montaje, así como en otras similares.

Sensores Capacitivos

Su funcionamiento está basado en la capacitancia eléctrica desarrollada mediante un condensador, se asemeja a los sensores inductivos, pero no son interferidos por alguna señal electromagnética, por lo que detectan cualquier material sea cual sea su característica o propiedad.

Su alcance comercial es menor al de un sensor de proximidad infrarrojo, sin embargo, su uso se ha extendido a muchas líneas para el envasado y llenado de envases por su capacidad para detección de materiales a través de materiales plásticos, vidrio y paredes.

Sensores Fotoeléctricos

Los encoders, como también suelen ser llamados, abarcan buena parte del mercado, detectan materiales u objetos mediante principios ópticos y electrónicos, cuando un haz de luz atraviesa un objeto y interrumpe o se atenúa su haz, un fotodetector mide su magnitud resultante y emite una señal.

El sensor de proximidad infrarrojo se usa en ascensores, robótica, industria de la construcción, transporte e igualmente para detectar coches y seres vivos. Según su uso pueden y la distancia a detectar pueden ser de varios tipos: los de barrera, de retrorreflexión, de reflexión directa o con cables de fibra óptica.

Sensores por Ultrasonidos

A diferencia del sensor de proximidad infrarrojo, este se caracteriza por funcionar bajo el principio del sonar, emite ondas de unos 200 kHz de alta frecuencia que rebotan en el objeto detectado y retornan al origen, el sensor tiene la capacidad de medir la magnitud de la distancia considerando el tiempo recorrido por la onda.

Puede detectar objetos en distancias tan largas como 15 metros de distancia, con variadas composiciones y propiedades, es decir que pueden detectar piezas reflectantes, translúcidas, plástico, madera, sólidos, líquidos, polvo, metal y un sinfín de elementos.

¿Cómo elegir el sensor de proximidad más adecuado?

Para escoger el detector de proximidad más adecuado para un proceso o actividad, es conveniente evaluar previamente varios aspectos, entre ellos:

  • Ambiente en donde se va a realizar la detección.
  • Materiales que componen el objeto que se quiere detectar, sus propiedades físicas y su forma.
  • Distancia entre lo que se requiere detectar y el sensor.
  • Presupuesto disponible para la compra.

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