PREGUNTAS

1.- ¿Qué es un sensor inductivo?

2.-Menciona 4 componentes de un sensor inductivo

3.-Menciona los tipos de sensores magnéticos

4.-Menciona 3 ventajas de los sensores ultrasónicos

5.-¿Qué es un sensor piezoeléctrico?

Los sensores de proximidad inductivos incorporan una bobina electromagnética la cual es usada para detectar la presencia de un objeto metálico conductor. Este tipo de sensor ignora los objetos no metálicos, son utilizados principalmente en la industria, tanto para aplicaciones de posicionamiento como para detectar la presencia de objetos metálicos en determinados contextos (control de presencia o ausencia, detección de paso, de atasco, de posicionamiento, de codificación y de conteo)

SENSORES INDUCTIVOS

Características de los sensores inductivos

Detección de objetos metálicos

Medidas todo o nada

Muy utilizados a nivel industrial

Alcance máximo de detección desde algunos mm a varios cm

Pueden manejar una carga tipo rele

Los detectores de proximidad son dispositivos que detectan una distancia critica y la señalizan mediante una salida del tipo todo o nada

Un sensor de proximidad inductivo consiste de 4 componentes básicos.• Bobina• Oscilador• Circuito de disparo • Circuito de salida

BOBINA: la bobina genera un campo electromagnético con la energía eléctrica generada por el oscilador OSCILADOR: El oscilador provee la energía a la bobinaEL CIRCUITO DE DISPARO: Detecta cambios en la amplitud de la oscilación.LA SALIDA DEL ESTADO SOLIDO: cuando se detecta un cabio significativo en el campo electromagnético la salida del estado solido provee una señal eléctrica para una interface o un PLC. Esta señal indica la presencia o ausencia de un objeto metal en el campo sensible

Ventajas y desventajas de los señores inductivos

Ventajas

No entran en contacto directo con el objeto a detectar

No se desgastan

Tienen un tiempo de reacción muy reducido

Tiempo de vida largo e independiente del numero de detecciones

Son insensibles al polvo y a la humedad

Desventajas

Solo detectan la presencia de objetos metálicos

Pueden verse afectados por campos electromagnéticos intensos

El margen de operación es corto comparado al de otros sensores

BLINDAJE

Los sensores de proximidad inductivos tienen bobinas enrolladas en núcleo de ferrita, estas pueden ser blindadas o no blindadas. Los sensores no blindados generalmente tienen una mayor distancia de censado que los sensores blindados

EJEMPLOS DE APLICACIONES

SENSORES MAGNETICOS

Los sensores magnéticos detectan variación en el campo magnético en respuesta a la variación de alguna magnitud física. Están baldados en el efecto hall, por lo que se conoce como sensores de efecto hall. Se caracterizan principalmente por ser dispositivos de estado solido, no tener partes móviles, compatibilidad con otros circuitos analógicos y digitales, margen de temperatura amplio y frecuencia de funcionamiento relativamente alta.

Se utiliza principalmente como sensores de posición, velocidad y corriente eléctrica

El principio de funcionamiento se basa en un efecto que produce un par de laminas dentro de un campo magnético. Los sensores magnéticos de posición funcionan basándose en la variación del campo magnético creado por un imán y la corriente inducida en una pequeña bobina llamada “pickup”

SENSORES MAGNÉTICOS TIPO REED

Los interruptores magnéticos tipo Reed constan de dos unidades, el interruptor y el imán accionador.

Reed switch se compone de dos laminas ferromagnéticas, generalmente compuestas de Ni y Fe, herméticamente selladas en una cápsula de vidrio.

SENSORES MAGNÉTICOS TIPO HALLSi fluye corriente por un sensor Hall y se aproxima a un campo magnético que fluye en dirección vertical al sensor, entonces el sensor crea un voltaje saliente proporcional al producto de la fuerza del campo magnético y de la corriente. Si se conoce el valor de la corriente, entonces se puede calcular la fuerza del campo magnético; si se crea el campo magnético por medio de corriente que circula por una bobina o un conductor, entonces se puede medir el valor de la corriente en el conductor o bobina

Mediciones de campos magnéticos (Densidad de flujo magnético)

Mediciones de corriente sin potencial (Sensor de corriente)

Emisor de señales sin contacto

Aparatos de medida del espesor de materiales

En la industria automovilística

SENSORES MAGNÉTICOS TIPO TACOGENERADORES

Principio de Funcionamiento. Es un sensor para medir la velocidad angular. Su funcionamiento se basa en convertir la energía rotacional del

eje en cuestión en energía eléctrica, proporcional a la rotacional y que puede ser fácilmente medida.

Existen dos tipos de tacogeneradores

Los tacogeneradores de alterna y los tacogeneradores de continua o dinamos tacometricos

Los Tacogeneradores se emplean con frecuencia en:

Mediciones de velocidad (tacómetros).

Dentro de servosistemas de velocidad o de posición (para tener realimentación de velocidad).

Máquinas textiles.

Accionamientos de bombeo.

Anemómetros.

Elevadores Industriales

SENSORES ULTRASÓNICOS Los sensores de ultrasonidos son detectores de proximidad que trabajan libres de roces mecánicos y

que detectan objetos a distancias que van desde pocos centímetros hasta varios metros. El sensor emite un sonido y mide el tiempo que la señal tarda en regresar. Estos reflejan en un objeto, el sensor recibe el eco producido y lo convierte en señales eléctricas, las cuales son elaboradas en el aparato de valoración. Estos sensores trabajan solamente en el aire, y pueden detectar objetos con diferentes formas, diferentes colores, superficies y de diferentes materiales. Los materiales pueden ser sólidos, líquidos o polvorientos, sin embargo han de ser deflectores de sonido. Los sensores trabajan según el tiempo de transcurso del eco, es decir, se valora la distancia temporal entre el impulso de emisión y el impulso del eco

Los sensores de proximidad ultrasónico usan un transductor para enviar y recibir señales de sonido de alta frecuencia.

Cuando un objeto entra al haz, el sonido es reflejado de regreso al sensor, haciendo que se habiliten o deshabilite el circuito de salida

PRINCIPIOS DE OPERACIÓN DE LOS SENSORES ULTRASONICOS

El sensor tiene un disco piezoeléctrico montado en su superficie, el cual produce ondas de sonido de alta frecuencia.

Cuando los pulsos transmitidos pegan con un objeto reflector de sonido, se produce un eco, la duración del pulso reflejado es evaluado en el transductor. Cuando el objetivo entra dentro del rango de operación preestablecido, la salida del interruptor cambia de estado.

Cuando el objetivo sale del rango preestablecido, la salida regresa a su estado original

LOS SENSORES DE PROXIMIDAD ULTRASÓNICOS TIENEN LAS SIGUIENTES VENTAJAS

- Rango relativamente amplio (hasta varios metros) -Detección del objeto independientemente del color y del material -Detección segura de objetos transparentes (por ejemplo, botellas de vidrio) -Relativamente insensibles a la suciedad y al polvo -Posibilidad de desvanecimiento gradual del fondo -Posibilidad de aplicaciones al aire libre -Posibilidad de detección sin contacto con puntos de conmutación de precisión variable. - La zona de detección puede dividirse a voluntad. - Se dispone de versiones programables

SENSORES PIEZOELÉCTRICOS

Un sensor piezoeléctrico es un dispositivo que utiliza el efecto piezoeléctrico para medir presión, aceleración, tensión o fuerza; transformando las lecturas en señales eléctricas.

Formados por materiales cerámicos o cristales iónicos que generan una pequeña cantidad de energía eléctrica cuando son deformados. Cuando sobre materiales piezoeléctricos (titanio de bario) se aplica una fuerza, las cargas negativas del material se concentran en un lado mientras que el opuesto queda cargado positivamente, produciéndose un voltaje.

Los sensores piezoeléctricos se utilizan para la medida dinámica de fuerzas, presiones y aceleraciones. También propiedades derivadas de la aceleración como vibraciones o impactos.

El tipo de sensor de presión a seleccionar depende, en primer lugar, del tipo de medida de presión que deseemos realizar:

Absoluta: presión en un determinado punto de un medio respecto del cero absoluto de presión que supone el vacío perfecto. Una medida de este tipo es la de la presión atmosférica que determina, para un determinado lugar, el valor de esta magnitud respecto del vacío perfecto.

Diferencial: diferencia de presión entre dos puntos determinados. Un caso muy típico es el de la pérdida de presión en una línea de fluido que circule por una tubería.

Relativa: diferencia de presión que existe entre un determinado punto y la presión atmosférica. Quizá la medida más conocida de presión relativa es la medida de la presión sanguínea (la popular tensión)

Limitaciones y ventajas de los materiales piezoeléctricos.

En general las aplicaciones del efecto piezoeléctrico tienen las siguientes limitaciones:

• Respuesta en frecuencia limitada.

• Al ser cargado el condensador (material piezoeléctrico) por efecto de una fuerza constante aplicada al material, la carga adquirida inicialmente será drenada tarde que temprano a tierra, por esto, los sensores piezoeléctricos no responden a excitaciones en corriente continua.

• Los materiales piezoeléctricos presentan un pico de frecuencia muy alto. por lo tanto esto obliga a trabajar por debajo de la frecuencia de resonancia del sensor.

• Existe una gran dependencia entre la banda pasante del sensor y la sensibilidad de éste.

• La impedancia de salida del sensor es muy alta. Capacitancia muy pequeña con alta resistencia de fugas. Presentando problemas para su acondicionamiento.

Ventajas de los sensores piezoeléctricos.

• Alta sensibilidad

• Bajo costo

• Alta rigidez mecánica