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1.4 Sensores de Proximidad

Un sensor de proximidad es un dispositivo que detecta objetos sin necesidadde tener contacto fsico con ellos. El sensor emite un campo u ondaelectromagntica y la deteccin se logra registrando los cambios en esecampo.

Los sensores de proximidad son una modalidad de sensor de posicin ydeterminan en qu momento un objeto se mueve dentro de una distanciacrtica del sensor.

1.4.1 Tipos

Los sensores de proximidad se presentan en varios tipos. Entre los msutiliados estn los inductivos! capacitivos! ultrasnicos.

1.4.2 Funcionamiento

Funcionamiento del sensor de proximidad capacitivo.

La super"cie de sensado del sensor capacitivo est formada por dos electrodosconcntricos de metal de un capacitor.

#uando un objeto se aproxima a la super"cie de sensado y ste entra al campoelectrosttico de los electrodos! cambia la capacitancia en un circuito oscilador.

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Esto $ace que el oscilador empiece a oscilar. El circuito disparador lee laamplitud del oscilador y cuando alcana un nivel espec"co la etapa de salidadel sensor cambia.

#onforme el objeto se aleja del sensor la amplitud del oscilador decrece!conmutando al sensor a su estado original.

Ejemplos de aplicacin de sensores de proximidad capacitivos.

Caractersticas principales de los sensores de proximidadcapacitivos.

%ueden detectar objetos no metlicos

%ueden detectar objetos de peso ligero o peque&os que no pueden serdetectados por interruptores de lmite mecnicos

'frecen un alto ndice de conmutacin para una respuesta rpida enaplicaciones de conteo de objetos

%ueden detectar objetos a travs de barreras no metlicas (vidrio!plstico! etc.)

*ienen una larga vida operacional con un n+mero virtualmente ilimitadode ciclos de operacin

La salida de estado slido proporciona una se&al de contacto libre derebotes

Los sensores de proximidad capacitivos tienen dos limitacionesprincipales

Les afecta el va$o (vapor,neblina) y la $umedad -ecesitan un rango extenso para la deteccin efectiva.

Funcionamiento del sensor de proximidad inductivo.

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Principio de Operacin.

El funcionamiento del ensor inductivo se basa principalmente en la etapa del'scilador/

#uando un objeto metlico entra al campo! las corrientes de 0oucault circulandentro de la placa y stas generan a la ve un campo magntico opuesto algenerado por el oscilador.

La disminucin del campo magntico tiene el efecto de reducir la inductanciade la bobina! cambiando levemente la frecuencia de las oscilaciones.

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#uando un objeto metlico entra al campo! circulan corrientes 0oucault oparsitas dentro del objeto.

Esto aumenta la carga en el sensor! disminuyendo la amplitud del campo

electromagntico.

El circuito de disparo monitorea la amplitud del oscilador y a un nivelpredeterminado! conmuta el estado de la salida del sensor.

#onforme el objeto se aleja del sensor! la amplitud del oscilador aumenta. 1 unnivel predeterminado! el circuito de disparo conmuta el estado de la salida delsensor de nuevo a su condicin normal.

CIC!ITO I"T#"O

El circuito interno de este tipo de sensor consiste en cuatro etapas/

'scilador

2emodulador

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#ircuito de disparo

#ircuito de salida

Funcionamiento en Con$unto

a) En ausencia del objetivo a detectar

b) En presencia del objetivo a detectar

Ejemplos de aplicacin de sensores de proximidad inductivos.

#l ran%o de deteccin de un sensor de proximidad inductivo

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3ay varios factores mecnicos y ambientales que afectan el rango dedeteccin. El rango usual es $asta 456 47 mm! pero algunos sensores tambintienen rangos tan altos como 455 mm.

Funcionamiento del sensor de proximidad !ltrasnicos.

El sensor tiene un disco pieoelctrico montado en su super"cie! el cualproduce ondas de sonido de alta frecuencia.

#uando los pulsos transmitidos pegan con un objeto re8ector de sonido! seproduce un eco.

La duracin del pulso re8ejado es evaluado en el transductor.

#uando el objetivo entra dentro del rango de operacin preestablecido! lasalida del interruptor cambia de estado.

#uando el objetivo se sale de rango preestablecido! la salida regresa a suestado original.

El sensor tiene un disco pieoelctrico montado en su super"cie! el cualproduce ondas de sonido de alta frecuencia.

#uando los pulsos transmitidos pegan con un objeto re8ector de sonido! seproduce un eco.

La duracin del pulso re8ejado es evaluado en el transductor.

#uando el objetivo entra dentro del rango de operacin preestablecido! lasalida del interruptor cambia de estado.

#uando el objetivo se sale de rango preestablecido! la salida regresa a su

estado original.Ejemplos de aplicacin de sensores de proximidad Ultrasnicos.

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1.4.& Caractersticas

3ay aspectos a cerca de los sensores que es necesario tener en cuenta/

9:u tanto debe aproximarse un objeto para detectarlo;

La resolucin que se necesita.

La exactitud que se necesita.

El material del que esta $ec$o el objeto que se mide< algunos sensoresslo funcionan con materiales ferromagneticos! otros slo con metales yalgunos otros slo con aislantes.

El costo.

1.4.4 'odo de comunicacinEl modo de comunicacin de estos dispositivo es normalmente mediante unacomunicacin tipo interruptor o conmutador! de tal forma que cuando el objetoa sensar pasa o traviesa el sensor cambien el estado del mismo!incrementando el voltaje de salida del dispositivo.

#$emplo de sensor de proximidad

ensor =nfrarrojo de %roximidad de #orto 1lcance 6 $arp >%?24?5

0abricado por $arp! cdigo >%?24?5@A550! posee una salida anlogaque vara de B.4C a Bcm! $asta 5.BC a D5cm con una alimentacin de voltajeentre D.7 y 7.7C2#. El sensor tiene el conector A* (Aapanese olderless

*erminal) pero se pueden soldar cables de conexin directamente en la partetrasera del mdulo.

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