Sensores Inductivos

INTRODUCCION

Enseguida daremos una pequeña introducción acerca de algunos dispositivos de los cuales haremos uso para poder obtener nuestro proyecto final, entre ellos se encuentra los sensores metalicos (inductivos), y los microcontroladores, principal herramienta para llevar acabo el control y las ordenes que ejecutara nuestro mecanismo, a continuación proseguiremos con describir cada uno de ellos.

SENSOR INDUCTIVO

Los sensores inductivos son una clase especial de sensores que sirven para detectar materiales metálicos ferrosos Son de gran utilización en la industria, tanto para aplicaciones de posicionamiento como para detectar la presencia o ausencia de objetos metálicos en un determinado contexto: detección de paso, de atasco, de codificación y de conteo.

Conceptos teóricos

Una corriente (i) que circula a través de un hilo conductor, genera un campo magnético que está asociado a ella.

Los sensores de proximidad inductivos contienen un devanado interno. Cuando una corriente circula por el mismo, un campo magnético es generado, que tiene la dirección de las flechas anaranjadas. Cuando un metal es acercado al campo magnético generado por el sensor de proximidad, éste es detectado.

La bobina, o devanado, del sensor inductivo induce corrientes de Foucault en el material por detectar. Estas, a su vez, generan un campo magnético que se opone al de la bobina del sensor, causando una reducción en la inductancia de la misma. Esta reducción en la inductancia de la bobina interna del sensor, trae aparejado una disminución en la impedancia de esta.

La inductancia, es un valor intrínseco de las bobinas, o inductores, que depende del diámetro de las espiras y el número de ellas. En sistemas de corriente alterna, la reactancia inductiva se opone al cambio del sentido de la corriente y se calcula de la siguiente manera:

Donde:

XL = Reactancia inductiva medida en ohms (Ω)

π = Número π

f = Frecuencia del sistema medida en Hertz (Hz)

L = Inductancia medida en Henrios (H)

El oscilador podrá generar nuevamente el campo magnético con su amplitud normal. Es en este momento en que el circuito detector nuevamente detecta este cambio de impedancia y envía una señal al amplificador de salida para que sea éste quién, nuevamente, restituya el estado de la salida del sensor.

Si el sensor tiene una configuración “Normal Abierta”, este activará la salida cuando el metal a detectar ingrese en la zona de detección. Lo opuesto ocurre cuando el sensor tiene una configuración "Normal Cerrada". Estos cambios de estado son evaluados por unidades externas tales como: PLCss, relés, PCs, etc.

Constitución fisica

Estos son los bloques que habitualmente constituyen un sensor inductivo, aunque en algunos modelos el amplificador de salida puede estar implementado en otro dispositivo con carcasa independiente, para reducir el tamaño del sensor.

Estados de un sensor inductivo

En función de la distancia entre el sensor y el objeto, el primero mantendrá una señal de salida (ver figura inferior):

1.- Objeto a detectar ausente:

• amplitud de oscilación al máximo, sobre el nivel de operación;

• la salida se mantiene inactiva (OFF).

2.- Objeto a detectar acercándose a la zona de detección:

• se producen corrientes de Foucault, por tanto hay una “transferencia de energía”;

• el circuito de detección detecta una disminución de la amplitud, la cual cae por debajo del nivel de operación;

• la salida es activada (ON).

3.- Objeto a detectar se retira de la zona de detección:

• eliminación de corrientes de Foucault;

...