Preguntas comunes sobre los sensores inductivos

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Los sensores inductivos son de los más solicitados debido a su capacidad de detectar objetos metálicos a distancia. Son bastante conocidos, sin embargo, hay personas que tienen dudas sobre ellos. Con el fin de aclararlas, responderemos una serie de preguntas comunes.

¿Qué son y cómo funcionan?

Los sensores inductivos están diseñados para detectar sin contacto materiales ferrosos. Es una herramienta de mucha utilidad en procesos automatizados, por ejemplo, ayuda en la orientación de brazos manipuladores en robots de uso industrial entre otras aplicaciones de posicionamiento. Presentan una gran variedad de diseños, formas y tamaños, sin embargo, todos operan al emplear un fenómeno físico basando en alternar las corrientes de electricidad.

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La primera persona que concibió sus principios de funcionamiento fue Michael Faraday. En 1830 logró detectar que podía inducirse el flujo de un conductor de corriente en otro. Sus descubrimientos permitieron el desarrollo de motores y claro está, del sensor inductivo de posición y velocidad. El sensor incluye sincronizadores, sensores de resistencia e inductancia variable, interruptores de proximidad, incoders, transformadores diferenciales LVDT y RVDT y resolucionadores.

El sensor inductivo registra objetos a distancia gracias al oscilador en su lado frontal. El oscilador genera un campo magnético que se debilita con la introducción de un objeto ferroso. A ello se debe su nombre, del latín inducere que quiere decir introducir. En función del modelo, la distancia de detección oscila entre 0.5 a 50 mm.

¿Cuáles son sus aplicaciones?

Son conocidos por operar de manera fiable en condiciones adversas. Por tal motivo suelen ser la primera opción en aplicaciones donde la seguridad es crucial. También son útiles en procesos automatizados como el empaquetado de productos. Incluso suele verse en sectores como el aeroespacial, alimentario, militar, ferroviario entre otras industrias pesadas. Su popularidad se debe a que sus principios operativos son independientes de factores como

  • Temperatura
  • Partículas como grasa, arena o polvo.
  • Condensación y humedad.
  • Contactos eléctricos móviles.

¿Cuáles son sus componentes?

Algunos componentes de los sensores inductivos varían dependiendo del fabricante, de forma general están conformados por:

  • Está diseñada para producir un campo magnético.
  • Produce una onda senoidal de amplitud constante.
  • Es de media onda, y tiene la finalidad de rectificar la onda senoidal a una señal de corriente continua pulsante.
  • Genera dos voltajes distintos, cuando la salida del rectificador disminuye hasta cierto nivel, cambia la salida del sensor. Lo mismo ocurre cuando incrementa la salida del rectificador.
  • Indicador LED. Se enciende cuando son detectados los objetos metálicos.
  • Suministra la señal de salida del sensor (ya sea baja o alta).

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¿En qué se diferencian el sensor inductivo blindado y el no blindado?

El sensor inductivo cuenta con bobinas enrolladas en un centro de ferrita y su capacidad de detectar materiales ferrosos depende de:

  • Son cubiertos con un metal que rodea tanto la bobina como el centro de ferrita. Es por su diseño que únicamente detecta la parte frontal. El blindaje limita el campo magnético y por ello detecta a distancias más cortas. Son enrasables y perfectos para posicionamiento, además presentan mayor resistencia ante golpes. preguntas-comunes-sobre-los-sensores-inductivos-3
  • No blindados. No cuentan con el anillo de metal que rodea al centro y la bobina, por ello pueden detectar de manera lateral. Al no tener recubrimiento pueden detectar metales a distancias más grandes, sin embargo, no son enrasables y son más vulnerables a sufrir daños físicos.

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Los sensores enrasables posibilitan que la superficie activa sea montada con el ambiente de forma rasante. Un aro de metal externo apantalla la bobina y evita que el campo magnético sea afectado por el metal adyacente. Los no enrasables carecen de aro por lo que no deben colocarse de manera rasante con el material del entorno.

¿Qué materiales pueden detectar?

Comúnmente se utilizan los sensores inductivos para la detección de:

  • Hierro colado.
  • Acero inoxidable.
  • Cobre
  • Níquel.
  • Aluminio
  • Latón.

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¿Cómo se clasifican según su tipo de salidas?

  • Dos hilos de corriente continua. En normal abierto y normal cerrado.
  • Tres hilos de corriente continua. NPN y PNP, cada uno de los cuales se divide en normal abierto y cerrado.
  • Dos hilos de corriente alterna. Se divide al igual que las clasificaciones anteriores.

¿Puntos fuertes y débiles?

Son bastante robustos debido a los componentes básicos que integran como las bobinas y las piezas de metal. Si bien poseen una buena reputación no suelen usarse tanto en comparación con otros como los sensores capacitivos por su solidez física y peso. Son bastante preciso, fiables y los más adecuados para la detección de metales. Sus materiales voluminosos y el enrollamiento cuidadoso de las bobinas hacen que se requiera de mucho esfuerzo y capital para su fabricación, sobre todo cuando se fabrican sensores de alta precisión.

Son más económicos que los sensores ultrasónicos y los capacitivos y más fáciles de mantener. Su diseño ofrece seguridad contra cortos circuitos y pueden funcionar en temperaturas extremas que van de -25 hasta 70 °C. Pese a su robustez son sumamente resistentes ante golpes y presentan un diseño sencillo. No poseen contactos deslizantes, aunque si una potencia de salida considerable. Cabe agregar que son muy sensibles y pueden conectarse a orígenes de frecuencia industrial. Tampoco presentan dificultades en caso de derivas de la tensión continua y poseen resistencia estática interna baja además de gran estabilidad ante perturbaciones.

¿Qué es la histéresis?

Es un concepto básico en los sensores inductivos. Se refiere a la diferencia entre dos distancias estándar: la de activación y desactivación. Cuando los objetos de metal se aproximan a los sensores, estos los percibe a la distancia de detección. Por otro lado, cuando estos se alejan, los sensores dejan de detectarlos cuando se llega a la distancia de reset o restablecimiento y no de manera inmediata. La distancia de reset es igual a la histéresis del sensor más la distancia de detección.

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