Tipos de Sensores de Proximidad: Funcionamiento y Aplicaciones

Sensores de Proximidad

Los sensores de proximidad son dispositivos que detectan la presencia o ausencia de un objeto sin necesidad de contacto físico. Se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones industriales y de automatización.

Tipos de Sensores de Proximidad

Podemos clasificar los sensores de proximidad en dos grandes grupos:

• Detección con contacto
• Detección sin contacto

Detección con Contacto

Finales de Carrera

Los finales de carrera son dispositivos electromecánicos que detectan la presencia de un objeto mediante el contacto físico con un actuador. Son simples, robustos y económicos.

• Detectores con contacto: Son interruptores que cambian de estado al ser accionados. Pueden tener una precisión de hasta una micra. Un problema común es la oxidación del contacto, que se puede evitar utilizando materiales inoxidables. Tienen un número limitado de ciclos de vida y se recomienda como máximo una pulsación por minuto. Detectan la posición de cualquier pieza móvil.
• Finales de carrera neumáticos: Al detectar una pieza, abren una válvula que permite la salida de aire, activando un cilindro. Presión máxima de trabajo: 8 bar.

Detección sin Contacto

Los sensores de proximidad sin contacto detectan la presencia de un objeto sin necesidad de tocarlo. Esto los hace ideales para aplicaciones donde el contacto físico no es deseable o posible.

Una de sus aplicaciones principales es detectar la posición de una pieza. Otra aplicación común es el conteo de elementos, donde el sensor cuenta cada pieza que detecta.

También se utilizan como contadores de revoluciones, contando el número de dientes de una rueda y dividiéndolo entre el tiempo para obtener las RPM.

Otras aplicaciones incluyen:

• Detección del tipo de material.
• Detección del sentido de movimiento de una pieza.
• Detección de niveles de líquidos.

Sensores de Proximidad Magnéticos

Los más comunes son los sensores Reed. Se activan ante un campo magnético. Contienen una ampolla de cristal al vacío con dos láminas de hierro que se cierran al detectar un campo magnético, permitiendo la conducción. La tensión de conmutación típica es de 12V a 27V DC/AC. Para trabajar con cargas inductivas, se coloca un diodo en paralelo para evitar picos de tensión.

Sensores de Proximidad Inductivos

Estos sensores no detectan campos magnéticos, sino que se activan con la presencia de una pieza de material conductor. Detectan la disminución del campo magnético generado por una bobina interna y se activan.

Sensores de Proximidad Capacitivos

Similares a los inductivos, pero en lugar de una bobina, utilizan un condensador. Se activan cuando un objeto, incluso aislante, se acerca, ya que la capacidad del condensador varía.

Sensores de Proximidad Ópticos

Utilizan un emisor de luz (generalmente un LED infrarrojo o rojo) y un receptor de luz (fototransistor). El LED emite pulsos de luz que llegan al fototransistor, el cual conduce cuando recibe la luz. Se utilizan diodos para evitar la interferencia de la luz ambiental. El LED no está permanentemente encendido. Son sensibles a la suciedad en la cubierta transparente. Alcance máximo de hasta 100 metros.

Sensores de Proximidad por Ultrasonidos

Estos sensores tienen un emisor de ultrasonidos (entre 30 kHz y 50 kHz) y un receptor. Se activan cuando el receptor recibe las ondas reflejadas por un objeto. Alcance típico de hasta 1 metro, máximo 10 metros.

Sensores de Proximidad Neumáticos

Funcionan con aire a presión. Un ejemplo es el sensor por obturación de fuga, que tiene dos salidas. Al tapar una salida, el aire cambia de trayectoria y activa el sensor.

• Sensor réflex: La señal rebota en la pieza y el receptor la detecta.
• Barrera de aire: Un sensor emite aire y otro lo recibe. Se detecta la presencia de un objeto cuando se interrumpe el flujo de aire.

Sensores de Dos Hilos

Similares al sensor Reed, funcionan como un interruptor que se activa o desactiva según la detección del sensor. Rango de tensión típico: 15/20V a 250V DC/AC.