SENSORES INDUCTIVOS

Los sensores inductivos son interruptoreselectrónicos que trabajan sin contacto.Estos sensores no sólo proporcionan una señalON/OFF (Detector),sino también una señalanáloga proporcional ala distancia.Este sensor genera uncampo magnético cam-biante de alta frecuenciamediante una bobina,la cual forma parte de un

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circuito en resonancia. Si una pieza de metal entra en la zona del campomagnético cambiante, se ge-neran pérdidas por corrien-tes circulantes en la pieza.Esto hace que el circuito enresonancia se altere.La figura muestra la cabezadel sensor con su núcleo deferrita y la bobina insertadaen el núcleo.

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Un sensor inductivo consta de tres partes principales: Oscilador Schmitt-Trigger SalidaLa bobina forma jun-to con una capacitan-cia un oscilador, quegenera según el sensoruna frecuencia de re-sonancia entre 0.5 ...1.5 MHz.

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Cuando un objeto metálico altera el flujo magnéticogenerado por la bobina, se presentan pérdidas que van aimpedir que el circuito continúe resonando; considerándoseeste estado, para sensores simples, como criterio deactivación. La distancia de activación se ajusta mediante laresistencia Ra.

Las pérdidas también hacen que el voltaje en Rx varíe(disminuya) cuando se acerca el objeto de metal. Esto haceque la amplitud de oscilación sea más pequeña. Este voltajees la señal análoga que se emplea para determinar ladistancia entre el sensor y el objeto.

La Electrónica de un Sensor Inductivo

La figura muestra con más detalle el esquema de un sensor inductivo:

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Normalmente a los sensores inductivos no lescolocan potenciómetros para poder variar ladistancia de detección. El fabricante ajusta eloscilador de tal manera que a 20oC detemperatura ambiente, se active el sensor segúnla distancia normalizada. El usuario ajustageneralmente la distancia de conexión mediantela mecánica de sujeción.Antes que el sensor se ensamble completamente,se inspecciona su distancia de detección; en casono sea la correcta, la resistencia de compensa-ción se calibra mediante rayo láser.

Propiedades de los Sensores Inductivos

Distancia de Detección:

Depende directamente deltamaño de la bobina y deltipo de construcción delsensor (rasante y norasante). Por regla general,el alcance máximo delsensor inductivo es la mitadde su diámetro. Distancia nominal [Sn] Distancia real [Sr] Distancia útil [Su] Distancia de Trabajo [Sa]

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Acercamiento Axial y Radial:

Dependiendo como se aproxi-me el objeto al sensor, setendrán diferentes comporta-mientos de activamiento.Para poder apreciarlos, elfabricante proporciona co-múnmente una curva pare-cida a la figura del costado.Vemos que la histéresis axiales mayor que la radial.

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Influencia del Material:

La distancia nominal de detección se cumple,cuando se emplea una placa normalizada deSt37. Sin embargo, si el material de la placafuese otro, esta distancia varía.Principalmente si el material es ferromagné-tico, como por ejemplo, hierro, cobalto, níquely sus aleaciones, la distancia de activamientodisminuye notablemente.El efecto del material se puede anular si envez de emplear un núcleo de ferrita se empleaun sistema de tres bobinas con núcleo de aire.

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Factor de Corrección de la Distancia de Detección según el Material:

Latón Sn x 0,5 Aluminio Sn x 0,45 Cobre Sn x 0,4 Cromo-Niquel Sn x 0,9

Sensores Inductivos con Factor de

Corrección 1

Gracias al funcionamiento mediante untransformador diferencial, la distanciade detección en los sensores inductivos esla misma para todos los metales(Aluminio, Cobre, Messing ó Acero).

Estos sensores inductivos poseen unacubierta de teflón para ser empleados encualquier atmósfera industrial, ya queno pueden adherirse en su superficie nisiquiera restos de soldadura.

Adicionalmente estos sensores no se venafectados por campos magnéticosexternos.

Sensores Inductivos cubiertos

completamente de Metal

Estos sensores inductivos pueden

soportar altas presiones debido a

su cubierta de acero inoxidable, lo

cual hace que sean empleados en

ambientes de elevada humedad

(por ejemplo, en la industria de

alimentos).

Este sensor posee también un

factor de corrección de 1.

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Temperaturas de trabajo entre -20o ...75oC son las estándares. Tambiénexisten tipos especiales de sensores quetienen un rango más amplio detemperatura (p.e. hasta 250oC). Si latemperatura de funcionamiento sale porun corto tiempo de su rango permitido,esto no dañará inmediatamente alsensor. La figura muestra un sensorempleado para altas temperaturas. Sucubierta puede ser de PTFE oPTFE/stainless steel, así como tambiénde PEEK (Poly Ether Ether Ketone) yPEEK/stainless steel.

Sensores Inductivos para Altas

Temperaturas

Sensores Inductivos para

Zonas Explosivas

Para zonas con peligro de explosión

(Ex), se tienen sensores equipados en

forma separada con amplificadores de

aislamiento, los cuales cumplen con

las normas ATEX.

Estos equipos están certificados para

áreas con peligro de explosión por gas

(Zonas 0, 1 y 2) y para áreas con

peligro de explosión por polvo (Zonas

20, 21 y 22).

Formas de los Sensores Inductivos

La forma cilíndrica domina

en los sensores inductivos, el

cual comienza a partir de

3mm de diámetro sin rosca.

Con rosca comienza a

partir de M4 hasta M40.

Para el montaje sólo se

requiere de un agujero

redondo.

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Actualmente se tienensensores inductivos dediferentes formas ytamaños. Hay sensores deforma cúbica de hasta35mm de alcance,sensores planos ytambién rectangulares.

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Influencias Externas:

La suciedad de materiales no conductivosno tienen ninguna influencia en elfuncionamiento del sensor. Además, loslíquidos conductivos, la humedad, nieblao vapores de todo tipo, polvo, etc.tampoco influyen en el sensor.La influencia de astillas o virutas demetal, influye según el tamaño del sensor.Mientras más grande es el sensor, lainfluencia es menor.

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Montaje:

Rasante No rasante

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Vibraciones:

Siempre que sea posible, elobjeto es el que se debe mo-ver y no el sensor. Si estacondición no se puedecumplir, se deberán tomarmedidas para asegurar queel cable no se rompa debidoal movimiento de vaivénque adquiere. En sensoresde calidad, la parte internadel sensor no sufre ningunaalteración por la vibración.

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Ejemplos de Aplicación:

Posicionamiento Separación

Ejemplos de Aplicación:

Conteo Detección

Ejemplos de Aplicación:

Velocidad Detección