Principios Físicos de sensores.pdf

SENSORES

Sensores Digitales TIPOS ■ Electromecánicos ■ Magnéticos ■ Inductivos ■ Capacitivos ■ O pticos ■ Ultrasónicos ■ Neumáticos DIANI JULIET SALCEDO CABEZAS

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SENSORES

CLASIFICACION TIPOS DE SENSORES DE PROXIMIDAD

Sensores de posición magnéticos

Sensores de posición Inductivos

Sensores de posición Capacitivos

Sensores de Posición Opticos

Sensores de Posición Ultrasónicos

Sensores de Posición Neumáticos

Con Contacto

Barreras de luz

Barreras Ultrasónicas

Sens. Obturación Fuga

Sin Contacto

Sens. Reflexión Reflexión directa

Sensores Ultrasónicos

Sensores Reflex

Salida neumática

Barreras de Aire











SENSORES

INTERRUPTORES DE POSICION ELECTROMECANICOS Con los finales de carrera mecánicos, se establece o se interrumpe un contacto por medio de una fuerza externa. La vida útil del contacto es de un máximo de 10 mill. de ciclos de interrupción. Dependiendo del diseño, pueden transmitirse tensiones e intensidades relativamente elevadas. En el caso final de carrera mecánico, el espacio que separa dos contactos abiertos de diferente polaridad se conoce como el intervalo entre contactos. Los tiempos de conmutación de los finales de carrera











SENSORES

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TIPOS DE FINALES DE CARRERA: Interruptores miniatura de posición Interruptores de control Interruptores de ruptura brusca o de contacto progresivo Interruptores de posición al aire Interruptores de posición sumergidos en plástico y en metal Interruptores de posición de seguridad Interruptores de posición de precisión

Material del Contacto: Níquel - Oro, oro fino, plata, óxido de plata - cadmio, plata - paladio y níquel - plata

Datos técnicos de un final de carrera: Capacidad de ruptura :24 V DC, 6A (250 V AC, 6A)











SENSORES

INSTALACION: ■ ■

Se debe restringir la máxima intensidad , ya que esta conduce a la formación de picos Cuando se interrumpen cargas inductivas, se crea un pico de alta tensión

Precisión en relación con el montaje Rigidez de la conexión del interruptor/Soporte I + 24 V DC L R Cuidadosa observancia de los dispositivos de actuación V D En caso de conexiones a presión o atornilladas, utilizar terminales aislados 0V No recalentar los contactos en caso de de El circuito de protección puede ser un RC, un soldar los cables diodo o un varistor; L

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APLICACIÓN: ■ ■

Ambientes con elevado ruido eléctrico Tareas muy precisas (interruptores con precisión hasta 0.001 0.001 mm)

+ 24 V DC

V

I

R L

L

C R











SENSORES

VENTAJAS •Precio moderado •Sirven para ambientes con elevado ruido eléctrico como resultado de campos electromagnéticos •Tienen una amplia gama de aplicaciones •Los sensores Mecánicos Neumáticos por no tener contactos eléctricos es imposible

DESVENTAJAS En operaciones de conteo pueden haber rebotes de los contactos













SENSORES

SENSORES DE PROXIMIDAD MAGNETICOS FUNDAMENTOS: El interruptor reed es el método más sencillo con el que se detecta un campo magnético. Dos láminas flexibles de material magnético se unen por medio de un campo magnético externo, estableciendo un contacto eléctrico. El cierre de este contacto no esta exento de rebotes. r ebotes.











SENSORES

DESCRIPCIÓN: Las láminas de contacto en material ferromagnético (Fe-Ni aleado, Fe= Hierro, Ni= níquel) están selladas dentro de un pequeño tubo de vidrio. El tubo se llena con un gas inerte. Si se acerca un campo magnético al sensor las láminas se unen por magnetismo y se produce un contacto eléctrico. eléctrico. CARACTERISTICAS TECNICAS











INSTALACION:

SENSORES

Que no haya interferencias cerca del sensor, con un campo magnético mayor de 0.16 mT. Si se montan varios cilindros neumáticos con estos sensores, se requiere una distancia mínima de 60mm entre ellos y las paredes externas de los cilindros adyacentes, para no producir puntos de conmutación conmutación no deseados. deseado s. deseados. Reducir el máximo flujo de corriente para evitar

BN(1) + 24V DC BN(4)

R L R

BU(3)

0v

Sensor con diodo emisor de luz incorporado para indicar su estado + 24 V DC

I

R L

L





















SENSORES

VENTAJAS

Reed •Si se le aplica un imán al objeto a detectar se pueden solucionar muchos problemas Los magnéticos inductivos comparados con los Reed tienen las siguientes siguientes ventajas

DESVENTAJAS Reed •Se debe asegurar que no haya interferencias cerca del sensor con campo magnético mayor a 0.16 mT. De ser así el sensor debe apantallarse Los magnéticos inductivos













SENSORES

SENSORES DE PROXIMIDAD INDUCTIVOS













SENSORES

CARACTERISTICAS TECNICAS













SENSORES

OBSERVACIONES SOBRE LA APLICACIÓN:













SENSORES













SENSORES

SENSORES DE PROXIMIDAD CAPACITIVOS



















































































































SENSORES

TAMAÑO MINIMO DEL OBJETO: ■

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El tamaño depende del ángulo de aceptación del rayo ultrasónico. Si las ondas ultrasónicas se dirigen a un objeto demasiado pequeño, cualquier objeto que se halle al lado o en el fondo, puede interferir Se recomienda hacer ensayos previos desplazando la placa de verificación lateralmente hacia el objeto a detectar, mientras se observa la distancia de conmutación.

POSICION DEL OBJETO: En superficies planas e inclinadas el sensor no recibe eco de la señal Los objetos con superficies lisas y regulares,











SENSORES

Efecto de la temp. ambiente, humedad y presión atm.: La velocidad de los ultrasónicos depende aprox. En un 1.8% por oC de la temperatura del aire. Se puede producir un pequeño cambio en el punto de conmutación por no tener compensación por temperatura. La humedad a una temperatura por debajo de los 40oC, afecta un cambio máximo en la vel. Del sonido de un 1.4% con una humedad relativa entre el 0% y el 100%. Los cambios naturales de presión atmosférica no producen cambios

Efecto del ruido ambiental: Ya que las frecuencias de transmisión está es tánn en en la la ga gama ma de 30 kH kHzz ha hast staa 30 3000 kH kHzz y debido a la limitación de la banda del receptor, estos sensores son poco sensibles a ruidos externos.

Ejemplos de aplicación: Para supervisar los niveles de llenado en silos Control de transportadores automáticos en almacenes Control de un bucle entre rodillos de alimentación Clasificación según diferentes alturas











SENSORES

VENTAJAS •Pueden detectar una amplia gama de diferentes materiales •Detección segura de objetos transparentes •Insensible a la suciedad y al polvo •Se puede aplicar al aire libre •Detección sin contacto con puntos de conmutación de precisión variable. La zona de detección puede dividirse a

DESVENTAJAS •Su velocidad esta limitada por la máxima frecuencia de repetición de pulsos • No se puede aplicar para objetos con superficies inclinadas, ya que el sonido se desvía •reaccionan con relativa lentitud •Son generalmente mas costosos que los sensores de proximidad ópticos (casi el doble)











SENSORES

SENSORES DE PROXIMIDAD NEUMATICOS FUNCIONAMIENTO: Detectan la presencia o ausencia de un objeto por medio de chorros de aire que detectan sin contacto. Cuando se presenta un objeto, objeto, se produce un un cambio en la presión de la señal, que posteriormente es procesado. procesado. VENTAJAS: Seguro en ambientes con suciedad Funcionamiento seguro en ambientes de elevada temperatura Pueden ser usados en ambientes con riesgo

CLASES: Sensores por obturación de fuga Sensores de reflexión Sensores de barreras de aire











SENSORES

SENSOR DE OBTURACION DE FUGA La obstrucción de un chorro de aire que fluye por un taladro, por medio de un objeto a detectar, produce una subida de presión en la salida del sensor, sensor, hasta el SENSOR BARRERA DE AIRE nivel de la presión de alimentación.

Situando una boquilla anular emisora directamente frente a una boquilla anular receptora se forma una barrera de aire que puede interrumpirse por un objeto o con otro chorro de aire. Puede cubrir distancias de hasta 100 mm

SENSORES DE REFLEXION













SENSORES

APLICACIÓN: ■

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Se debe reducir la presión de aire del sistema a la zona de baja presión por medio de reguladores de presión Por tener una señal muy débil se debe conectar a continuación un amplificador de presión capaz de resistir la presión de alimentación, cuando se cierre totalmente

EJEMPLOS DE APLICACIÓN: ■

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Medición de la velocidad de transporte de pantallas para impresión de seda Supervisión de herramientas donde el ambiente es sucio Comprobación de agujeros después del taladro Verificación de la planitud de placas











SENSORES

VENTAJAS ■ ■

Areas con riesgo de explosión Zonas de soldadura que generan fuertes campos de interferencias AC y DC

DESVENTAJAS ■

Dado que el costo de un sensor de proximidad neumático completo completo (boquilla y amplificador de presión/ Interruptor Interrupt or de presión) es es Interruptor











SENSORES

CONEXION EN PARALELO DE SEN ENSORE SORES S DE DE PROXII MIDA PROX MIDAD D UTILIZAND TILIZANDO O LA TECNOLOGIA TECNOLOGIA DE TRES HILOS 

En estado inactivo, la corriente . de los sensores de proximidad residual conectados en paralelo se acumula.

+24V DC

. BN(1)

BN(1)











SENSORES

CONEX CONE XION EN SERIE DE SENSORES DE PROXIMID PROXIM IDAD AD UTILIZANDO LA TECNOLOG TEC NOLOGII A DE DE TRES HILO HILOS S



Las sali salidas das de cada un unoo de estos senso sensore ress .conectados . . en serie se cargan progresivamenn te: su ma me madd a a la corri corri en te consu consumid midaa

.

+24V DC

BN(1)

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