LABORATORIO SENSORES DE PROXIMIDAD

RAUL ORLANDO PINEDA ROJASRUBEN DARIO HERNANDEZ

INGENIEROALEXIS BASTO

CENTRO DE INDUSTRIA Y SERVICIOS DEL METAVILLAVICENCIO META23/06/11

AFIANZAMIENTO DE CONCEPTOS:1. Definir cada sensor y su funcionalidad. Especficamente los sensores de proximidad.

SENSORES INDUCTIVOLos sensores de proximidad basados en la induccin funcionan gracias al principio elctrico de la inductancia. Cuando tenemos una corriente alterna, sta tiene asociado un campo magntico. ste puede inducir una fuerza electromotriz en un objeto objetivo. Slo sirven para objetos metlicos. sta fuerza no es demasiado potente por lo que se acondiciona el sensor para aumentar su efecto. La manera de conseguir esto es retorcer el hilo por el que viaja la corriente hasta formar una bobina.El oscilador transforma la corriente continua que alimenta al sensor y la transforma a corriente alterna. De esta manera se genera un campo magntico en la parte sensora del dispositivo.Cuando un objeto de metal entra en la zona de deteccin del sensor se crea una variacin del campo magntico, variacin detectada por el circuito de deteccin.

SENSORES CAPACITIVOSEl funcionamiento es bastante parecido al de un sensor inductivo. La corriente continua suministrada por la fuente se transforma en corriente alterna pero no va a parar a una bobina sino que se intenta cargar un condensador, pero un condensador que solo tiene una mitad. La otra mitad del condensador es el propio objeto a detectar. Cuando un objeto se acerca al sensor lo suficiente para ser afectado por la carga de la mitad del condensador del sensor, la corriente alterna ya puede circular por el condensador. Esto produce la carga del condensador. Despus, este cambio de carga es detectado por un circuito concreto que proporciona la salida del sensor.SENSORESPTICOSLos sensores pticos se componen de dos elementos principales, un sensor y un emisor de luz, pudiendo estar este ltimo integrado dentro del sensor o estar situado fuera. La fuente de luz genera luz de una cierta frecuencia para que el sensor pueda detectarla ms fcilmente y diferenciarla de otras fuentes cercanas. El tipo de luz ms usado es el infrarrojo y, en este caso, para diferenciar la luz de la fuente se deja una frecuencia fija y lo que se hace es emitir pulsos.

FINALES DE CARRERAEl final de carrera o sensor de contacto (tambin conocido como "interruptor de lmite") o limitswicht, son dispositivos elctricos, neumticos o mecnicos situados al final del recorrido de un elemento mvil, como por ejemplo una cinta transportadora, con el objetivo de enviar seales que puedan modificar el estado de un circuito. Internamente pueden contener interruptores normalmente abiertos (NA), cerrados (NC) o conmutadores dependiendo de la operacin que cumplan al ser accionados.

Generalmente estos sensores estn compuestos por dos partes: un cuerpo donde se encuentran los contactos y una cabeza que detecta el movimiento. Su uso es muy diverso, emplendose, en general, en todas las mquinas que tengan un movimiento rectilneo de ida y vuelta o sigan una trayectoria fija, es decir, aquellas que realicen una carrera o recorrido fijo, como por ejemplo ascensores, montacargas, robots, etc.2. realice una tabla comparativa entre los diferentes sensores teniendo en cuenta su rango de aplicacin en la industria.

Sensor de proximidad inductivoSensor de proximidad capacitivoSensor de proximidad pticoFinales de carrera

1.No hay contacto fsico, elsensorpuede detectar cualquier objeto metlico ferromagntico o no ferromagntico, no importa la forma.Reaccionan ante metales y no metales que al aproximarse a la superficie activa sobrepasan una determinada capacidad.Emplean fotoclulas como elementos de deteccin. A veces disponen de un cabezal que contiene un emisor de luz y la fotoclula de deteccin del haz reflejado sobre el objetoGeneralmente estos sensores estn compuestos por dos partes: un cuerpo donde se encuentran los contactos y una cabeza que detecta el movimiento.

2.Ventajas:-No hay contacto con el objeto.- No estn expuestos al desgaste.- No necesita mantenimiento. - La respuesta del detector es clara y rpida. Insensibles a los golpes, a las vibraciones y al polvo.Ventajas:Detectan sin necesidad de contacto fsico, pero adems esto sensor lo realiza de cualquier objeto. Adems, debido a su funcionamiento tiene muy buena adaptacin a los entornos industriales, adecuado para la deteccin de materiales polvorientos o granulados.Ventajas:Inmunidad a perturbaciones electromagnticas, las distancias de deteccin grandes, alta velocidad de respuesta, identificacin de colores y deteccin de pequeos objetos.Ventajas:Facilidad en la instalacin, la robustez del sistema, es insensible a estados transitorios, trabaja a tensiones altas, debido a la inexistencia de imanes es inmune a la electricidad esttica.

3.Desventajas:- Solo puede medir distancias de menos de 4cm.- Solo se puede medir velocidades de hasta 50.000 r.p.m.Desventajas:Puede alcanzar hasta los 60mm, igual que la modalidad inductiva. Otro inconveniente es que depende de la masa a detectar.

Desventajas:- Alineacin precisa.-Alta calidad del emisor: porque la energa se pierde con la distancia.Desventajas:Los inconvenientes de este dispositivo son la velocidad de deteccin y la posibilidad de rebotes en el contacto, adems depende de la fuerza de actuacin.

4.Aplicaciones:Su utilizacin es muy apropiada en sistemas de fabricacin automticos ya que sus aplicaciones son muchas y es de larga duracin, sin mantenimiento y muy eficaz.Aplicaciones:Estos sensores se emplean para la identificacin de objetos, para funciones contadoras y para toda clase de controles de nivel de carga de materiales slidos o lquidos. Tambin son utilizados para:Deteccin de nivel, sensor de humedad, deteccin de posicin.

Aplicaciones:

Aplicaciones:mquinas que tengan un movimiento rectilneo de ida y vuelta o sigan una trayectoria fija, es decir, aquellas que realicen una carrera o recorrido fijo, como por ejemplo ascensores, montacargas, robots, etc.

CARACTERISTICAS NUESTROS SENSORES DE PROXIMIDAD

1. De los sensores de proximidad disponibles en el laboratorio caracterizarlos y describirlas especificaciones.

Sensores de proximidad de FESTO

SENSOR DE PROXIMIDAD INDUCTIVO 152902

PARTES1. Oscilador2. Demodulador3. Nivel de disparo4. Cambio depantallade estado5. Etapa de salidacon laproteccin6. De alimentacin externa7. Interiorfuentede tensinconstante8. Bobinaconunazonaactiva9. Salida de conmutacin

CONEXIN:

EstructuraLos interruptores de proximidad inductivos con LED y las conexiones elctricas sonmontados en un consumo de plstico.El accesorio de la unidad en la placa de perfilse hace cargo del sistema de rotacin con la tuerca de mango azul (variante de montaje "B").FuncinInterruptor de proximidad inductivo incluyen un circuito oscilador, que consiste en uncircuito de resonancia en paralelo con una bobina y un condensador y un amplificador.A travs de una bobina de ncleo de ferrita, el campo electromagnticodirigido hacia el exterior.Est en el rango del campo de dispersin electromagntica, un material conductor de electricidadpuesto, formado despus de la induccin de corrientes de Foucault ley en la materiaque la vibracin del oscilador de amortiguacin.Dependiendo de la conductividad, las dimensiones y la proximidad del objeto conductor, el oscilador amortiguado tan fuerteser que la vibracin expuestos.La amortiguacin del oscilador es electrnicamenteevaluados y provee la seal de salida.El interruptor de proximidad tiene una salida PNP, es decir, la lnea de seal se conecta enCon conexin de cable de potencial positivo.El interruptor est diseado como una ms.La conexin de la carga es entre la salida de la seal de la proximidad del interruptor yMisaEl rea activa se caracteriza por una placa de plstico azul.Undiodo emisor de luz amarilla (LED) indica el estado de conmutacin.El interruptor est protegido contra inversin de polaridad,Sobrecarga y cortocircuito protegido.NotaPara la funcin de la polaridad del voltaje aplicado est garantizada.Las conexionesde la tensin de servicio son de color rojo - codificados de forma positiva y azul para el negativoy negro para la seal de salida.La carga se conecta a la salida de sealy se conecta al terminal negativo de la fuente de alimentacin.Cambio detensin10 a 30 V

Ondulacindel 10%segnla norma DIN41755

Distancia de funcionamientode 4 mm(material deSt37)

Frecuencia de conmutacinhasta800Hz

Salidanormalmenteabierta,el cambiopositivo

Corriente de salidamximade400Ma

Grado de proteccinIP65

Conexinde4mmenchufe o la tomade 3pines

SENSOR DE PROXIMIDAD CAPACITIVO

PARTES1. Oscilador2. Demodulador3. Nivel de disparo4. Cambio depantallade estado5. Etapa de salidacon laproteccin6. De alimentacin externa7. Interiorfuentede tensinconstante8. Condensadordela zonaactiva9. Salida de conmutacin

CONEXIN:

Estructura:El sensorde proximidadcapacitivoscon LEDylas conexioneselctricasson montadosenunconsumode plstico.Elaccesoriode launidaden laplaca deperfil se hace cargodelsistema derotacinconlatuerca demango azul(variante de montaje"B").Funcin:El principio defuncionamientodeuninterruptor deproximidad capacitivobasadosen la evaluacin el cambiodela capacitanciade uncondensadoren unosciladorRC.Si unmaterialse aproxima aldetector de proximidadse incrementarla capacidad del Condensador.Esto conduceauncambioenlarespuesta devibracin delaevaluablesRC-circuito.El cambiodecapacitanciadepende esencialmente de la distancia,las dimensiones yenlaconstantedielctricadelmaterial.El interruptorde proximidadtiene unasalidaPNP,es decir,lalneade sealse conectaen Con conexin de cabledepotencial positivo.Elinterruptorest diseadocomo una ms.Laconexinde lacarga esentre lasalida dela seal dela proximidaddel interruptoryMisaUndiodoemisor de luzamarilla(LED)indicaelestado de conmutacin.El interruptores Inversin de polaridad,sobrecargaycortocircuitoprotegido.Nota:Para lafuncinde lapolaridaddel voltajeaplicadoest garantizada.Lasconexionesdela tensin de serviciosonde colorrojo - codificadosde forma positiva yazulpara el negativo y negroparalaseal de salida.La carga seconectaalasalida de sealy se conectaalterminal negativo dela fuente de alimentacin.

Cambio detensin10 a 30 V

Rizado10%

Distancia de funcionamientode 4 mm

Reproducibleenel puntode conmutacintemperaturaconstante 0.01mm

Frecuencia de conmutacinhasta100Hz

Intensidad en reposo15 mA

Corriente de salidahasta200mA

Capacidad de switchingdehasta4,8W

Salidanormalmenteabierta,el cambiopositivo

Grado de proteccinIP65

Conexinde4 mmode 3 pines

SENSOR DE PROXIMIDAD OPTICO 152904

PARTES:1. Oscilador2. Transmisorfotoelctrico3. Fotoelctricareceptor4. Preamplificadorconpotencimetro5. Enlace6. Pulso/Nivelconvertidor7. De indicadores de produccin8. Etapa de salidacon laproteccin9. De alimentacin externa10. Interiorfuentede tensinconstante11. Paso de luz12. Salida de conmutacin

CONEXIN

EstructuraLos interruptores de proximidadpticoscon LEDylas conexioneselctricassonmontadosenunconsumode plstico.Elaccesoriode launidaden laplaca deperfilse hace cargodelsistema derotacinconlatuerca demango azul(variante de montaje"B").FuncinInterruptores deproximidadpticaconsta de dos mdulosprincipales,eltransmisory elelreceptor.Enlos sensoresde luzsereflejaenunaviviendacomn acomodados.Eltransmisordelescneremitepulsosde luzde reflexin,en el espectrovisiblese extiende Luz rojaapagada.Elobjetoadetectartieneuna partede laemisin Luz de fondo.Conreceptoresadecuadosde semiconductores enesta luzestambin enviviendaresultinterruptorintegradoenel receptor,provocandoun cambiodeEstado de conmutacin.El objeto quesedetectapuedeserbrillante,mate,opacootransparente se.Slotiene unaproporcinsuficiente dela luz directao difusasereflejan. La distancia defuncionamientode trabajo puedeservariado, conun potencimetro.El interruptorde proximidadtiene unasalidaPNP,es decir,lalneade sealest conectada Con conexin de cabledepotencial positivo.Elinterruptorest diseadocomo una ms. Laconexinde lacarga esentre lasalida desde la sealdel interruptorde proximidady la tierra.Undiodoemisor de luzamarilla(LED)indicaelestado de conmutacin.Losinterruptores Inversin de polaridad,sobrecargaycortocircuitoprotegido.NotaPara lafuncinde lapolaridaddel voltajeaplicadoest garantizada.Lasconexionesdela tensin de serviciosonde colorrojo - codificadosde forma positiva yazulpara el negativo y negroparalaseal de salida.La carga seconectaalasalida de sealy se conectaalterminal negativo dela fuente de alimentacin.

Cambio detensin10 a 30 V

Rizado10%

Alcance nominal0 a 100mm(ajustable)

Frecuencia de conmutacinhasta200Hz

Salidanormalmenteabierta,el cambiopositivo

Corriente de salidahasta 100mA

Grado de proteccinIP65

Conexinparaconectorde 4mmde 3pines

Sensores de proximidad BOSCHSENSOR LIMITADORDE CORRIENTE CONPALANCADE RODILLO;UNCAMBIOENEL CONTROL;2Material no. 1827003421

Descripcin tcnicaSensor limitadorde corriente conpalancade rodillo,operacina travs dela leva.Uncambio decontacto,3en contactocon proteccinde 4 mmde pruebatomas de corriente, pngase en contactocentral (1,rojo),contacto normalmente cerrado(2,azul),contacto de cierre(4,negro),con elmontaje sistemapara laplacaranurada.

GRENZTASTER2AELEKTR.TASTROLLEDatos:Dimensiones(LxWxH):85x75x70mmPeso: 0.162kg Tipo de montaje:Snap-inPara losejerciciosde acuerdo a:BiBB

Operacinmediante:la palanca de rodillomecnicoactuacincarrera:mm1,6Corriente de conmutacin: mx.(CC)A2Tipo deproteccin:IP00segn IEC 60529

SENSORINDUCTIVO;0,2A;SN=2MMMaterial no. 1827003422

Descripcin tcnicaInductivode proximidad,sin contactoparalaexploracinde laposicin dela barradel pistna travs dela levade metal.Sensor deapoyodehoja dealuminio,distancia prefijadapara medicinenla levadel vstago, pngase en contactocon proteccinde 4 mm tomasde prueba,consistema de montajepara laplacaranurada.

SENSOR DEIND.D=12MMBS.SIDatos:Dimensiones:(LxWxH)90x90x70mmPeso: 0.186kg Tipo de montaje:Snap-inPara losejerciciosde acuerdoa:BiBBCambio dedistancia: mx.mm2Corriente de conmutacin: mx.(CC)Un0,2Dimetro:12mmTipo deproteccin:IP20segn IEC 60529

SENSOR CAPACITIVO;0,2A;SN=4.1MMMaterial no. 1827003423

Descripcin tcnicaInterruptorde proximidadcapacitivo,paralaexploracindecontacto laposicin dela barradel pistna travs dela levade plstico. Sensor deapoyodehoja dealuminio,distancia prefijadapara medicinenla levadel vstago, pngase en contactocon proteccin Hembrillas de 4 mmde prueba,consistema de montajepara laplacaranurada.

CAPSENSOR.D=12MMBS.SIDatos:Dimensiones:(LxWxH)90x90x70mmPeso: 0.188kg Tipo de montaje:Snap-inPara losejerciciosde acuerdoa:BiBBDistanciade conmutacin:mm1 a 4Corriente de conmutacin: mx.(CC)Un0,2Dimetro:12mmTipo deproteccin:IP20segn IEC 60529

SENSORPTICO;0,2A;SN=100-200MM

Material no. 1827003424

Descripcin tcnicaConmutador pticode proximidad, sin contactoparalaexploracin dela posicin de la barradel pistna travs dela leva. Sensor deapoyodehoja dealuminio,distancia prefijadapara medicinenla levadel vstago, pngase en contactocon proteccinde 4 mm tomasde prueba,consistema de montajepara laplacaranurada.

SENSOROPT.D=12MMBS.SIDatos:Dimensiones:(LxWxH)90x90x70mmPeso: 0.186kg Tipo de montaje:Snap-inPara losejerciciosde acuerdoa:BiBBDistanciade conmutacin:mm1-200Corriente de conmutacin: mx.(CC)Un0,2Dimetro:12mmTipo deproteccin:IP20segn IEC 60529

PROCEDIMIENTO DE LABORATORIO DE MEDICIN

Sensores de proximidad de BoschSensor inductivo 1827003422Material medidoDistancia de deteccinAngulo de incidencia

Cobre1 mmSin Angulo de incidencia

Aluminio 1 mmSin Angulo de incidencia

Bronce1 mmSin Angulo de incidencia

Hierro 5 mm25 grados

Acero 5 mm25 grados

Galvanizado 5 mmSin Angulo de incidencia

Plata1 mmSin Angulo de incidencia

Oro1 mmSin Angulo de incidencia

Sensor capacitivo 1827003423Material medidoDistancia de deteccinAngulo de incidencia

Madera3 mm21 Grados

Pasta2 mm20 Grados

Cartn1 mmSin Angulo de incidencia

Hierro5 mm75 Grados

Bronce4 mm65 Grados

Cobre3 mm72 Grados

Aluminio 5 mm76 Grados

Acero 4 mm79 Grados

Oro4 mm60 Grados

Plata5 mm70 Grados

Sensor ptico 1827003424Material medidoDistancia de deteccin Angulo de incidencia

Madera 11,5 cm95 Grados

Aluminio+/- 1 metro41 Grados

Bronce13,3 cm70 Grados

Pasta14,8 cm40 Grados

Hierro16,7 cmSin Angulo de incidencia

Cartn14,5 cm90 Grados

Cobre16 cm82 Grados

Tela15,7 cm105 Grados

Plstico13,5 cm40 Grados

Papel 19,5 cm85 Grados

DETCCION DE VOLTAJE DE LOS SENSORES DE PROXIMIDADSENSOR DE PROXIMIDADSEAL DE SALIDA DE VOLTAJE

Sensor inductivo

Sensor capacitivo

Sensor ptico

Conclusiones: Aprendimos a clasificar los tipos de materiales que puede detectar cada uno de estos sensores. Conocimos el ngulo de incidencia y distancia de deteccin de cada uno de estos sensores. Diferenciamos y caracterizamos cada uno de estos sensores de proximidad. Aprendimos a diferenciar los diferentes nombres de cada sensor.