Método y función de detección
Se pueden utilizar varios principios de detección para diferentes tareas de detección. El principio de detección más adecuado para la aplicación específica se determina a partir de varias consideraciones: estas incluyen el material del objeto que se debe detectar, el entorno de la aplicación y la distancia desde la cual se debe realizar la detección.
Si el objeto que se detecta es conductor eléctrico, por ejemplo, hecho de metal, y se puede detectar desde una proximidad cercana, se recomienda un sensor inductivo.
Los sensores inductivos funcionan de manera tal que el sensor emite un campo magnético alterno de alta frecuencia. Cuando un objetivo de conmutación metálico se acerca a este campo magnético, se extrae energía del campo alterno a través de la pérdida de corriente de Foucault. Además, los objetivos de conmutación ferromagnéticos provocan la pérdida de remagnetización. Estas pérdidas se evalúan y el sensor cambia cuando se alcanza un umbral definido.
Las aplicaciones típicas incluyen el monitoreo de posición de todo tipo, el monitoreo de las posiciones de las válvulas y la detección de las velocidades de desplazamiento de la correa. La excelente versatilidad del principio de detección física significa que hay muchos tipos diferentes de versiones de diseño y sensor disponibles en el mercado para adaptarse a condiciones operativas específicas, como sensores de factor de reducción 1, sensores NAMUR, sensores de superficie metálica y sensores con aprobación de tipo E1 para su uso en vehículos.
Según la aplicación, los siguientes principios de detección se pueden utilizar como alternativa:
- Sensor capacitivo: para detectar objetos hechos de plástico o papel, y líquidos (aceitosos o acuosos), gránulos y polvos
- Sensor de campo magnético: objetos que son magnéticos o que pueden estar equipados con un imán
Diseño de sensor inductivo
Los sensores inductivos son sin contacto. Los sensores detectan objetos metálicos ubicados en su campo de medición. Para ello, utilizan la interacción del objeto metálico como conductor eléctrico con el campo magnético alterno emitido del sensor. En el conductor eléctrico, se inducen corrientes de Foucault, que extraen energía del campo y, por lo tanto, afectan el nivel de amplitud de oscilación.
El núcleo del sensor inductivo es una bobina, generalmente con un núcleo de ferrita, que permite que el campo magnético escape en una dirección específica. El oscilador ubicado detrás del sensor utiliza un circuito resonante LC para generar un campo magnético alterno, que escapa de la superficie de detección del sensor. Las corrientes de Foucault se inducen en el objeto metálico ubicado en el campo de medición. Estas extraen energía del oscilador. El nivel de señal en el oscilador cambia. El cambio en el nivel de señal luego cambia la etapa de salida en los sensores binarios a través de un disparador Schmitt. En los sensores de medición, este cambio en el nivel de señal afecta la señal de salida analógica dependiendo de la distancia del objeto.
Historial de sensores de proximidad inductivos
El primer sensor de proximidad inductivo de grado industrial fue desarrollado y lanzado al mercado en 1958 por Walter Pepperl y Wilfred Gehl. En ese momento, el desarrollo estaba impulsado por el vecino BASF. BASF quería sustituir los contactos de conmutación mecánicos que se utilizaban entonces para detectar mercancías por sensores de conmutación sin contacto que no provocaran chispas de rotura. La intención era reducir significativamente los riesgos de explosión. Incluso el primer sensor de proximidad inductivo se diseñó de modo que fuera intrínsecamente seguro de acuerdo con NAMUR.
Estandarización
Todos los sensores de proximidad y los sensores inductivos de Pepperl+Fuchs se han desarrollado, fabricado y comercializado de acuerdo con la norma pertinente IEC/en 60947 “Dispositivos de conmutación de bajo voltaje, parte 5-2: Unidades de control y elementos de conmutación: sensores de proximidad”.
Para los sensores relacionados con la seguridad de Pepperl+Fuchs, también se aplica el estándar relevante “Dispositivos de conmutación de bajo voltaje, parte 5-3: Unidades de control y elementos de conmutación: requisitos para dispositivos de proximidad con comportamiento definido en condiciones de falla (PDDB)”.
