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ARRAY SR y FAB

Conexión de sensores de proximidad inductivos

Prefacio

La tecnología de sensores tiene un rápido desarrollo en

la actualidad. Nuestros productos Array FAB y Array SR son

multi-relés programables con capacidad para ser conectados

a sensores de distinto tipo, y efectuar control automático en

base a sus señales. Si el multi-relé programable puede ser

comparado con nuestro cerebro, los sensores pueden ser

comparados con nuestros sentidos (vista, oído, olfato, gusto,

tacto), y proveer información de distintas variables físicas provenientes

del sistema a automatizar y de su entorno (iluminación,

temperatura, humedad, presión, posición, presencia, distancia,

tensión, corriente, pH, etc., etc.).

Los sensores industriales proveen salidas en dos tipos

de señal: por lazo de corriente y por voltaje.

Si el sensor ofrece salida por voltaje, puede ser conectado

directamente a las entradas de nuestros multi-relés. Si

por el contrario, el sensor provee salida por lazo de corriente,

debe realizarse un circuito de adaptación de la señal para poder

conducirla a las entradas de nuestros multi-relés.

Este documento explica cómo conectar sensores de

proximidad inductivos de dos, tres y cuatro cables a los multirelés

FAB y SR con alimentación 12/24 V.C.C. (modelos –D),

y con alimentación 100/240 V.C.A (modelos –A).

Principios de funcionamiento

Básicamente, toda variación de la magnitud física sensada

es transformada internamente por el sensor en una variación

de una magnitud eléctrica: voltaje, corriente, resistencia,

etc. Dicha variación de la magnitud eléctrica es conducida

a un circuito de adaptación en el sensor, para ofrecer en su

salida una señal normalizada que pueda ser conducida a la

entrada de una unidad de control (en nuestro caso, a un multirelé

programable) para su procesamiento y aplicación a todo

tipo de control automático.

En un sensor de proximidad inductivo, el diagrama de

flujo del circuito es el siguiente:

Variación inductiva→Circuito de adaptación (en sensor)→

Salida de voltaje/corriente→Entrada del controlador.

Ejemplo 1: Conexión de Sensor de Proximidad Inductivo

tipo N, alimentacion en 10–30 V.C.C., dos cables.

Gráfico de estructura interna:

Gráfico del circuito con sensor conectado al controlador

Análisis del valor del resistor RO y su efecto en la conexión

del sensor con el controlador (multi-relé FAB ó SR):

En el Diagrama de circuito, el cuadro en línea punteada

representa el sensor de proximidad inductivo; Z representa el

componente inductivo del sensor; RO representa el resistor

adicional; RL representa la resistencia interna de la entrada

de señal del controlador; Ib representa la corriente de base

del transistor, y que equivale a la corriente de salida del sensor

inductivo en estado normal (no activado); Ic representa la

corriente de colector del transistor; Ie representa la corriente

de emisor del transistor; IO representa la corriente de salida

del sensor de proximidad inductivo; la diferencia de potencial

(voltaje) entre L+ y L- es utilizada para alimentar el componente

inductivo, el transistor y el circuito de adaptación interno.

El símbolo _I_ representa la masa del circuito (potencial

de referencia común), no la real puesta a tierra del sistema.

Por lo tanto, todo potencial eléctrico (voltaje) en este circuito

es una diferencia de potencial respecto a dicha masa, no respecto

a tierra.

Cuando una masa metálica se encuentra dentro de la

distancia de actuación del sensor de proximidad, la corriente

de base Ib proporcionada al transistor por el componente inductivo

Z incrementa la corriente Ie que circula por el emisor

del transistor, poniendo al mismo en estado de conducción,

resultando en una corriente de salida del sensor IO que circula

por el resistor RO, y estableciendo en el mismo una diferencia

de potencial VO.

Por lo tanto el controlador con un resistor RO en paralelo

obtiene una señal de voltaje en su entrada equivalente a VO.

Análisis de valores mínimos y máximos del resistor RO en

función de las características del sensor

• Parámetros técnicos del sensor de proximidad: tensión

de alimentación 10-30 V.C.C.; corriente de salida

IO=100mA; corriente de fuga (señal en OFF) If = 0,8 mA.

• Parámetros técnicos del multi-relé Array, tipo AF-xxMx-D

ó SR-xxMx-D: tensión de alimentación 12/24 V.C.C.; resistencia

interna de entrada de señal RL = 50 KG; rango

de voltaje para señal en estado 0 (OFF): 0~5 V, rango

de voltaje para señal en estado 1 (ON): 12~24 V.

Si el sensor de proximidad se encuentra en OFF, la corriente

de fuga máxima debería ser 0,8 mA., y el máximo voltaje

en la entrada del controlador debería ser 5 V.

RO = U max.(OFF) / If

RO = 5 V. / 0,8 mA = 6,25 KG;

si RO > 6,25 KG entonces VO > 5 V., causando un error de

evaluación de la señal.

Por lo tanto RO ≤ 6,25 KG.

Si el sensor de proximidad se encuentra en ON, la corriente

máxima de salida debería ser 100 mA., siendo la

máxima tensión de alimentación del sensor 30 V.

RO = U / IO

RO = 30 V. / 100 mA. = 300 G;

si RO < 300 G entonces IO > 100 mA., dañando el sensor de

proximidad.

Por lo tanto RO > 300 G.

Analizando las relaciones entre corriente de fuga, corriente

de salida, tensión de

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