Un Sensor de Proximidad es un dispositivo electrónico capaz de detectar la presencia o el movimiento de un objeto sin necesidad de contacto físico. A diferencia de interruptores mecánicos como los finales de carrera, el Sensor de Proximidad transforma la presencia del objeto en una señal eléctrica de forma no invasiva.
Existen distintos tipos de Sensores de Proximidad, como los inductivos, capacitivos y magnéticos, cada uno diseñado para detectar diferentes tipos de materiales y operar en entornos industriales diversos.
Características del Sensor de Proximidad Industriales
1. Detección sin contacto físico: el Sensor de Proximidad no causa desgaste ni daño en el objeto detectado.
2. Larga vida útil: al no utilizar contactos mecánicos, el Sensor de Proximidad tiene una durabilidad superior (excepto los modelos magnéticos).
3. Alta resistencia ambiental: ideal para ambientes con presencia de agua, aceite, polvo o productos químicos.
4. Respuesta rápida: el Sensor de Proximidad ofrece una velocidad de detección superior a los métodos tradicionales.
5. Amplio rango de temperatura: funciona entre -40 °C y 200 °C según el modelo.
6. Independencia del color del objeto: detecta cambios físicos, no ópticos.
7. Precauciones de instalación: puede verse afectado por objetos cercanos o sensores adyacentes. Requiere una instalación adecuada para evitar interferencias.
8. Modelos de dos hilos disponibles: simplifican el cableado, pero requieren una carga adecuada para evitar daños.
Tipos de Sensor de Proximidad y Principio de Funcionamiento
Sensores de Proximidad Inductivos
Funcionan detectando la pérdida magnética provocada por corrientes de Foucault generadas en una superficie conductora mediante un campo magnético alterno. Este campo se genera en la bobina de detección, y los cambios en la impedancia causados por las corrientes de Foucault en un objeto metálico son medidos para activar la señal de salida.
Otros métodos incluyen sensores específicos para aluminio, sensores para todo tipo de metales (All-metal) que utilizan bobinas diferenciadas, y sensores de respuesta por pulsos, que generan la corriente de Foucault en forma pulsada y detectan el cambio de tiempo del voltaje inducido.
Explicación cualitativa: El sensor y el objeto actúan como si formaran un transformador, en donde el acoplamiento inductivo se ve afectado por las pérdidas debidas a las corrientes de Foucault, lo que modifica la impedancia del sistema.
Sensores de Proximidad Capacitivos
Detectan variaciones en la capacitancia entre el sensor y el objeto. Esta capacitancia depende del tamaño y la distancia del objeto. El sensor se comporta como un condensador de placas paralelas: una placa es el sensor y la otra es el objeto (asumiendo una tierra imaginaria). Los cambios de capacitancia se detectan y traducen en una señal eléctrica.
Los objetos detectables dependen de su constante dieléctrica, y pueden incluir metales, plásticos, líquidos, polvos, etc.
Sensores de Proximidad Magnéticos
Operan mediante la acción de un campo magnético sobre un interruptor reed (de lengüeta). Cuando el campo magnético cierra el contacto del reed, el sensor se activa. Son adecuados para detección a través de materiales no magnéticos o en entornos adversos.
Cómo Elegir el Sensor de Proximidad Industrial
Selección por Método de Detección y Sensor de Proximidad
| Ítem a verificar | Sensores Inductivos | Sensores Capacitivos | Sensores Magnéticos |
|---|---|---|---|
| Objeto de detección | Metales (hierro, aluminio, latón, cobre) | Metales, resinas, líquidos, polvos, etc. | Imanes |
| Ruido eléctrico | Afectados por líneas de alimentación, puesta a tierra, etc. | Menor sensibilidad al ruido | - |
| Marcado CE / compatibilidad EMC | Considerar material del cuerpo del sensor (metal, resina) | Sensibles a cables largos | - |
| Fuente de alimentación | DC, AC, AC/DC, sin polaridad, etc. | Igual | Igual |
| Consumo de corriente | Depende del tipo (DC 2 hilos, 3 hilos, AC) | Modelos de 2 hilos DC reducen consumo | - |
| Distancia de detección | Afectada por temperatura, objeto, entorno y montaje. Consultar especificaciones. | Consultar especificaciones del fabricante. | - |
| Ambiente | Considerar temperatura, humedad, agua, aceite, químicos | Confirmar el grado de protección IP | - |
| Vibración y choques | Proveer margen adicional en distancia de detección. Consultar par de apriete. | Igual | - |
| Instalación | Considerar distancia entre sensores, objetos cercanos, interferencia mutua | Igual | - |
Al seleccionar un Sensor de Proximidad, es clave considerar los siguientes factores:
• Tipo de objeto a detectar (metal, plástico, líquido, imán, etc.).
• Entorno de instalación (temperatura, humedad, exposición a químicos o vibraciones).
• Distancia de detección requerida.
• Compatibilidad eléctrica (tipo de alimentación, consumo, señal de salida).
• Condiciones de montaje (espacios reducidos, interferencias, entorno metálico cercano).
Aplicaciones del Sensor de Proximidad Industrial
El Sensor de Proximidad Industrial se utiliza ampliamente en:
• Automatización industrial
• Control de procesos
• Robótica
• Líneas de producción
• Sistemas de seguridad
• Detección de nivel en tanques y silos
El Sensor de Proximidad Industrial es una solución eficiente, confiable y de bajo mantenimiento para la detección de objetos en sistemas automatizados. Ya sea inductivo, capacitivo o magnético, elegir el tipo adecuado garantiza un rendimiento óptimo y una mayor vida útil del sistema.
