Los sensores de proximidad, a menudo llamados interruptores de proximidad, detectan la presencia de objetos cercanos sin hacer contacto físico con ellos. Estos objetos se llaman objetivos. Existen varios tipos de sensores de proximidad, incluidos los que se utilizan para detectar objetos metálicos o no metálicos. Otros se utilizan para detectar un objeto específico.
Estos sensores también tienen diferentes principios de funcionamiento. Sin embargo, cada uno de ellos carece de piezas mecánicas, ofrece funcionamiento sin contacto y no se ve afectado por el entorno que lo rodea. También son muy duraderos y adecuados para una amplia gama de aplicaciones.
Normalmente, los sensores de proximidad se clasifican según sus objetivos de detección, como el tipo de material o la detección de algo en el entorno.
Según el método de detección, los sensores de proximidad se clasifican en cinco categorías:
1. óptico
2. Ultrasónico
3. Inductivo
4. Capacidad
5. Magnético
Sensores ópticos de proximidad
Los sensores de proximidad ópticos se utilizan para la detección de luz y normalmente emplean un espectro de luz infrarrojo. El sensor consta de una fuente de luz, como un LED IR o un diodo láser, y un detector de luz, como un fotodiodo o un fototransistor. La fuente de luz transmite radiación IR, que es reflejada por un objeto cercano. Las radiaciones reflejadas son detectadas por el detector, que luego genera una salida de voltaje.
Los sensores ópticos ofrecen un rango de detección corto y pueden percibir diferentes tipos de materiales. Sin embargo, su capacidad de detección puede verse afectada por la naturaleza de un objeto, la presencia de polvo u otros factores ambientales.
Estos sensores se utilizan comúnmente para la detección de objetos, clasificación de productos y detección de contraste.
Sensores de proximidad ultrasónicos
Como sugiere el nombre, los sensores ultrasónicos utilizan ondas sonoras ultrasónicas para detectar objetos de diversos materiales. Generalmente se utilizan para detectar la distancia a un objeto o superficie. El sensor emitirá pulsos ultrasónicos que reflejará un objeto. Se identifican estas ondas reflejadas y se calcula el tiempo necesario para ello. Según este cálculo se determina la distancia al objeto.
Los sensores ultrasónicos pueden tener un alcance de varios metros. Debido a que emplean ondas sonoras, estos sensores son sensibles a los cambios de temperatura y al movimiento. Generalmente se utilizan para detectar la distancia o el movimiento de objetos o superficies cercanas.
Sensores de proximidad inductivos
Los sensores inductivos utilizan inductancia para la detección. Estos sensores se utilizan para detectar objetos metálicos en las proximidades de su lado activo empleando un campo electromagnético para inducir una corriente parásita en un objeto cercano.
El campo electromagnético se produce mediante un circuito de oscilación. Debido a la corriente parásita en el objetivo, se genera un segundo campo magnético, que es detectado por una bobina receptora. A medida que el sensor se acerca al objetivo, la corriente de inducción en el objetivo aumenta y aumenta la carga en el circuito de oscilación. Como resultado, la oscilación se atenúa o se detiene.
Cuando la oscilación se atenúa, su amplitud disminuye. Un circuito detecta el cambio en el estado de oscilación y funciona como indicador, produciendo generalmente una salida digital o analógica.
Es importante señalar que estos sensores sólo se utilizan para detectar objetos metálicos. Tienen un rango de detección corto y cualquier cosa de naturaleza magnética puede afectar su funcionamiento. Estos sensores económicos se utilizan a menudo como detectores de metales o como apoyo a la detección de objetos en peajes o en líneas de montaje.
Sensores de proximidad magnéticos
Estos sensores utilizan imanes permanentes para la detección y se utilizan para localizar objetos magnéticos a una distancia crítica. Cuando un objetivo entra en el rango de detección del sensor, desencadena un proceso de conmutación debido a sus características magnéticas.
Incluso los sensores magnéticos compactos pueden localizar objetos magnéticos desde largas distancias, penetrando madera, plástico y otras superficies no magnetizables.
Como principio de funcionamiento pueden funcionar en base a:
- Efecto Hall
- Efecto magnetorresistivo
- Desgana variable
- Efecto magnetorresistivo gigante
- interruptores de láminas
Los sensores de proximidad magnéticos son especialmente sensibles a las perturbaciones del campo magnético de la tecnología Reed y al efecto Hall.
Sensores de proximidad capacitivos
Los sensores capacitivos utilizan un cambio en la capacitancia para detectar un objeto. Consisten en un oscilador de alta frecuencia con una superficie sensora formada por un par de electrodos.
Cuando un objeto se acerca al sensor, la capacitancia entre los electrodos cambia debido al campo electrostático. El cambio de capacitancia aumenta la amplitud de la oscilación. Cuando la amplitud de la oscilación alcanza un cierto umbral, el sensor identifica la presencia del objetivo.
Estos sensores ofrecen un alcance corto y pueden detectar varios tipos de materiales. Sin embargo, esta capacidad puede verse afectada por las propiedades dieléctricas del objetivo y la humedad.
Proximidad capacitiva Los sensores se utilizan para identificar objetos en una superficie o para detectar diferentes niveles de materiales líquidos y sólidos.
Conclusión
Existen varios tipos de sensores de proximidad, incluidos los ópticos, ultrasónicos, inductivos, magnéticos y capacitivos. Cada tipo funciona según un principio operativo diferente, detectando objetos en función de una característica definida, como ondas sonoras o capacitancia.
Dependiendo del tipo, los sensores de proximidad identifican objetos metálicos, no metálicos o magnéticos dentro de un entorno o camino definido.
