Práctica: Sensores Discretos Industriales

Universidad Autónoma de Baja California

Facultad de Ingeniería Campus Mexicali

Ingeniero en Mecatrónica

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Automatización

Grupo: 696

No. Práctica: #1

Nombre de la Práctica: Sensores Discretos Industriales

Nombre del Catedrático: José Eduardo Robles Miranda

Nombre del alumno:  Carlos Alberto Moreno García

Matrícula: 01163612

Fecha de entrega: 21 de febrero del 2022

1. Introducción:

En esta práctica se realizó una investigación previa en libros y documentos para realizar un resumen del funcionamiento de varios sensores de proximidad, al igual que una explicación de los modos de conexión de los sensores discretos de 3 hilos tipo NPN y PNP, y la razón de por qué a un modo se le conoce como “sinking” y a otro “sourcing”. También, se realizaron simulaciones de los sensores tipo NPN y PNP para observar cómo ejecutan su acción sustituyendo al sensor por un interruptor de dos tiros un polo y colocando un led con su respectiva resistencia para ubicar por donde va pasando la carga.

1. Desarrollo:

1. Entregar un resumen del funcionamiento de los siguientes sensores discretos de proximidad

1. Sensor magnético

El funcionamiento del sensor magnético es más simple que el de los sensores inductivos y capacitivos, está constituido por un imán permanente con una pieza polar proyectada, una bobina de recogida alrededor de una pieza polar y su armazón correspondiente. Cuando el flujo magnético pasa atravesó de la bobina varía, se crea una corriente por inducción, y por ende una salida de voltaje aparece en las terminales de la bobina. Una de las causas que genera la variación del flujo magnético se debe al material metálico movido a través del campo magnético generado. Este tipo de sensor son característicos por poder detectar desde campos magnéticos de imanes permanentes hasta campos magnéticos muy débiles.

1. Sensor inductivo

Este tipo de sensor fue diseñado para funcionar de manera que por medio de una bobina se genere un campo magnético, el cual detectará las pérdidas de corriente (corriente de Foucault) y estas se generan en el objeto metálico cuando se introduce en el campo del sensor. Esta pérdida de corriente que se genera en el objeto crea su propio campo magnético en diferente dirección al campo del sensor (-), con esto se extrae energía del circuito oscilante y así la amplitud de la oscilación reduce. El sensor notar el cambio de subidas y bajadas en el estado de la oscilación, emite una señal al amplificador y el circuito de conmutación de salida genera la acción del interruptor on/off.

1. Sensor capacitivo

El sensor de proximidad capacitivo a diferencia que el sensor inductivo, genera un campo electrostático el cual puede detectar materiales metálicos y no metálicos. Para este sensor se utiliza un condensador del oscilador LC en vez de una bobina, el condensador lleva dos electrodos metálicos concéntricos con sectores circulares. Cuando el objeto se acerca al área de detección cambia la capacitancia en el circuito del oscilador cuando este entra al campo electrostático, esto se debe a que el objeto realiza el papel de un material dieléctrico. De este cambio de capacitancia resulta una oscilación continua del oscilador y se mantendrá así hasta que el objeto sea removido del área de detección, este cambio en la existencia o ausencia de la oscilación hace que funcione como un interruptor on/off.

1. Entregar un resumen donde se explique el modo de conexión de los sensores industriales discretos de 3 hilos del tipo NPN y tipo PNP y que expliqué por qué se dice que trabajan en modo “sinking” o en modo “sourcing”.

1. NPN

Para la conexión del sensor de tres hilos tipo NPN el primer hilo va conectado al positivo de la fuente de voltaje DC, el 2do es la salida del sensor conectado a la base del transistor, y por último el tercer hilo va a tierra o al negativo de la fuente. Se puede distinguir que se está trabajando con un NPN por la manera en la que la carga se encuentra entrando al colector del transistor y saliendo por el emisor hacia lo negativo. Se le dice que está trabajando en modo “sinking” (hundir/hundiendo) porque la corriente de la carga (un “PLC”) se hunde o baja a través del sensor.

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