Lógica de salida de sensores de medición

La elección de los rangos de medición y el tipo de resultados de medición son fundamentales para los sensores de medición. Los sensores de medición tienen lógica de salida analógica. En función de la distancia del actuador, la salida analógica del sensor emite un valor de tensión o corriente de desplazamiento. Las salidas analógicas típicas son salidas de corriente con un rango de valores de 4 mA… 20 mA o salidas de tensión con un rango de valores de 0 V… 10 V.

Los sensores analógicos inductivos cuentan inherentemente con una curva característica no lineal. A menudo se requiere una señal de salida lineal para una aplicación. La linealización se puede realizar mediante un controlador lógico programable (PLC) con polinomios integrados. Esta conversión de señal es muy útil en los siguientes casos:

• Los sensores con una curva característica de salida lineal no están disponibles para el rango de medición requerido.
• Las características de la señal lineal son necesarias en todo el rango de medición.
• La medición se debe llevar a cabo rápidamente.
• Se desea convertir la señal de forma sencilla y rentable.

El uso de microcontroladores en la tecnología de sensor significa que los sensores ahora pueden realizar la linealización de la curva característica de salida internamente.

Resolución

En el caso de los sensores analógicos, la resolución es fundamental en la salida de señal. Este es el cambio más pequeño en la distancia entre el sensor y el objeto que el sensor puede detectar y representar como un cambio medible en la señal. Se pueden realizar distintos tipos de resoluciones.

Resolución dinámica

La resolución dinámica es necesaria cuando se requieren mediciones rápidas o altas velocidades de muestreo. Esta metrología produce altos niveles de ruido de medición, lo que compromete el procesamiento de la señal. El ruido de medición no se puede filtrar o solo se puede filtrar hasta cierto punto sin que afecte la señal de información.

Resolución estática

La resolución estática se puede utilizar para movimientos de objetos lentos o velocidades de muestreo bajas. Con esta metrología, se pueden filtrar altos niveles de ruido de medición. La onda portadora no se ve afectada en el proceso. Esto permite aumentar considerablemente la resolución en comparación con la medición dinámica.

Precisión de repetición

Los parámetros de filtrado se pueden cambiar según sea necesario en los sensores analógicos inductivos de Pepperl+Fuchs. Si los usuarios desean implementar una aplicación más estática, pueden activar un filtro con los parámetros correspondientes para la entrada analógica de su controlador lógico programable (PLC). De acuerdo con EN 60947-5-2, la precisión de repetición es el valor de desviación de la distancia operativa eficaz (s_R) en condiciones establecidas. El valor define la precisión del punto de conmutación de mediciones sucesivas durante un período de ocho horas a una temperatura ambiente de +23 °C ±5 °C y a una tensión de funcionamiento constante.

Tiempo de respuesta

Según EN 60947-5-2, el tiempo de respuesta es el tiempo necesario para que el sensor de proximidad reaccione después de que el actuador haya entrado o abandone el rango de detección. Aplicado a los sensores analógicos, el tiempo de respuesta es el tiempo que transcurre entre un cambio repentino de distancia y la representación del nuevo valor de distancia en la salida analógica del 10 % del valor diferencial al 90 % del mismo valor.

Linealidad

La linealidad define la desviación de la señal de salida desde una línea recta. Se expresa como un porcentaje del valor final del rango de medición («escala completa»). Para aplicaciones en las que la linealidad designada no es suficiente, existe una alternativa sonde se utilizan polinomios para la linealización matemática de la curva característica del sensor en el controlador lógico programable (PLC).