Método de detección y función

Se pueden utilizar varios principios de detección para distintas tareas de detección. El principio de detección más adecuado para una aplicación específica se determina a partir de varios aspectos: Estos incluyen el material del objeto que se va a detectar, el entorno de aplicación y la distancia desde la que se va a realizar la detección.

Si el objeto que se va a detectar es eléctricamente conductivo, por ejemplo, de metal, y se puede detectar de cerca, se recomienda un sensor inductivo.

Los sensores inductivos funcionan de manera que el sensor emite un campo magnético alterno de alta frecuencia. Cuando un objetivo de conmutación metálico se aproxima a este campo magnético, la energía se extrae del campo alterno a través de la pérdida de corriente parásita. Además, los objetivos de conmutación ferromagnéticos causan pérdida de magnetización. Estas pérdidas se evalúan y el sensor conmuta cuando se alcanza un umbral definido.

Las aplicaciones típicas incluyen la monitorización de posición de todo tipo, la monitorización de las posiciones de válvulas y la detección de las velocidades de desplazamiento de la cinta. La versatilidad del principio de detección física significa que en el mercado hay muchos tipos de diseño y versiones de sensor distintos para adaptarse a condiciones de funcionamiento 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.

En función de la aplicación, se pueden utilizar los siguientes principios de detección como alternativa:

• Sensor capacitivo: para detectar objetos hechos de plástico o papel, líquidos (aceitosos o acuosos), gránulos y polvos
• Sensor de campo magnético: objetos magnéticos o que pueden estar equipados con un imán

Los sensores inductivos funcionan sin contacto. Los sensores detectan objetos metálicos situados 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 parásitas que extraen energía del campo y, por tanto, afectan el nivel de amplitud de oscilación.

El núcleo del sensor inductivo es una bobina, normalmente con un núcleo de ferrita, que permite que el campo magnético escape en una determinada dirección. El oscilador situado 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 parásitas se inducen en el objeto metálico situado en el campo de medición. Se encargan de extraer energía del oscilador. El nivel de la señal del oscilador cambia. A continuación, el cambio en el nivel de la señal conmuta la etapa de salida en sensores binarios a través de un Schmitt-Trigger. En los sensores de medición, este cambio en el nivel de señal afecta la señal de salida analógica en función de la distancia del objeto. 

Walter Pepperl y Wilfried Gehl desarrolló y lanzó al mercado el primer sensor de proximidad inductivo de calidad industrial en 1958. En aquel momento, el desarrollo fue impulsado por la empresa vecina BASF. BASF quería sustituir los contactos de conmutación mecánicos utilizados en ese momento para detectar mercancías con sensores de conmutación sin contacto que no causaban chispas de ruptura. La intención era reducir considerablemente los peligros de explosión. Incluso el primer sensor de proximidad inductivo fue diseñado con seguridad intrínseca de acuerdo con NAMUR.

Todos los sensores de proximidad e inductivos de Pepperl+Fuchs se han desarrollado, fabricado y comercializado de acuerdo con la norma IEC/EN 60947 «Aparamenta de baja tensión. Parte 5-2: Aparatos y elementos de conmutación para circuitos de mando. Detectores de proximidad».  

Para los sensores de seguridad de Pepperl+Fuchs, también se aplica la norma: «Aparamenta de baja tensión. Parte 5-3: Aparatos y elementos de conmutación para circuitos de mando. Requisitos para dispositivos de detección de proximidad con comportamiento definido en condiciones de defecto (PDDB)».