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7/24/2019 Sesin 12 sensores de proximidad.pdf

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SESIN N12

MEDIDORES DE PROXIMIDADY DESPLAZAMIENTO


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Comprobar la respuesta dediversos sensores de

proximidad y desplazamiento.

OBJETIVOS

sesin


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CAPACIDADES TERMINALES

Identificar la funcin de los diferentes elementosque forman parte de un sistema de control.

Reconocer las diversas formas de medicin devariables industriales.

Analizar las respuestas de sensores y transmisoresde las variables ms comunes.

Seleccionar sensores y medidores para unadeterminada variable.


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Repaso Sesin anterior

Medidores Magnticos.

Medidores de turbina.

Vrtice.

Ultrasnico

Coriolis

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Contenido de la sesin

Medidores de Proximidad

o Capacitivos.

o Inductivos .

o Fotoelctricos

o Magnticos.

o Desplazamiento


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Un sensor de proximidades un transductor que detectaobjetos o seales que se encuentran cerca del elementosensor.

INTRODUCCIN


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SENSORES CAPACITIVOS

La funcin del detector capacitivo consiste en sealar un cambio de estado,basado en la variacin del estmulo de un campo elctrico. Los sensorescapacitivos detectan objetos metlicos, y no metlicos, midiendo el cambio enla capacitancia, la cual depende de la constante dielctrica del material adetectar, su masa, tamao, y distancia hasta la superficie sensible deldetector.


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ESTRUCTURA


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PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO


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CONEXION 2 y 3 Hilos

3-WIRE PNP

2-WIRE


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CONEXIONES 2 y 3 Hilos


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Los materiales con constantes dielctricas ms altas son masfciles de detectar.


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Ventajas

Detecta cualquiermaterial

Rpida respuesta

Alta frecuencia deconmutacin

Detecta lquidos atravs de vidrio o

plstico Larga vida til


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Desventajas

Puede ser afectado por:

Humedad

Suciedad

Temperatura

No es tan preciso como el

sensor inductivo


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SENSORES DE PROXIMIDAD INDUCTVOS

Los sensores inductivos son "Interruptores Electrnicos de caracterstica esttica,

que actan sin elementos electromecnicos. Su principio de funcionamiento esta

basado en un circuito oscilante de alta frecuencia, dicho circuito genera por encima

de la cara sensible del detector un campo magntico variable.


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ESTRUCTURA


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PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO


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CONEXIN A 3 HILOS


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CONEXIN A 2 HILOS


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EFECTOS DEL MATERIAL DEL OBJETO


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APLICACIONES


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MONTAJE ENRASADO


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MONTAJE NO ENRASADO


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DISTANCIAS DE CONMUTACIN


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Ventajas

Inmune a condiciones ambientalesadversas

Rpida respuesta en conmutacinrpida

Detecta objetos metlicos a travs debarreras no metlicas

Larga vida til

Estado slido proporcionaacoplamiento eficiente a PLC o

sistemas digitales


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Desventajas

Rango de sensado limitado

(4 a 100 mm mx)

Detecta solo objetos

metlicos Puede ser afectado por

acumulacin de viruta en

la cara sensora


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Tipos de Sensores Inductivos

De alta corriente

Ferroso No ferroso

Chasis compuesto

Panqueque

Inmune a soldadura


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Zona de SensadoInfluencias:

Propias del objeto a detectar Material

Tamao

Forma

Proximidad

Tamao de la bobina y de lapantalla

Montaje del sensor

Medio ambiente


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Aproximacin Axial

El objeto se aproxima

frontalmente al sensor

Se debe protegerfsicamente al sensor

Considere una

sobrecarrera de 25%


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Aproximacin Lateral El objeto se acercalateralmente

Cuidar de no rozar el sensor

Si el objeto golpea al sensor,baja perfomance

No alejarse axialmente mas del

75% del alcance del sensor


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REED SWITCH(INTERRUPTORES MAGNETICOS)


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REED SWITCH - ESTRUCTURA


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REED SWITCH


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REED SWITCHES


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REED SWITCH


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REED SWITCH ELECTRONICO


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APLICACIONES


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SENSORES DE PROXIMIDADFOTOELCTRICOS


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Sensores Fotoelctricos

Son dispositivos que detectan los cambios

de la intensidad luminosa.

Se requiere de un emisor y un receptor de

luz


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Principio de construccin

EMISOR RECEPTOR


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TIPOS DE SENSORES

FOTOELECTRICOS

Tipo barrera

Tipo reflex (retroreflexin)

De reflexin difusa


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Tipo Barrera


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Tipo Reflexivo


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Modo de Sensado Retroreflexivo

Emisor yreceptor en lamisma cpsula

Se requiere unespejo reflex

Especial paraconveyors


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Modo de Sensado porProximidad

El objeto debe

reflejar la luz

Tipos:

Difuso Divergente

Convergente

Fijo

Ajustable


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Reflexin Difusa


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Emisores Fotoelctricos Colores del haz de luz:

Verde

Azul

Azul verde

Amarilla

Roja

Infraroja

Guas de luz:

Fibra ptica


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Modulacin de los Sensores

Fotoelctricos con LED

No modulado:

Ganancia limitada desde el nivel eiluminacin ambiental

Modulado:

Mayor ganancia, ignora la luz

ambiental

Infrarrojo: Es el mas utilizado, no apropiado

para identificar colores


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Receptores Fotoelctricos

Fototransistor Mas utilizado

Es sensible a la luz visible e infraroja Rpida respuesta

Foto Celda Mas sensible a determinadas longitudes de onda

No responde a luz infraroja

Fotodiodo Rpida respuesta a cambios severos de luz


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Patrn del Haz de Luz


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Condiciones de Operacin y Ganancia en Exceso

RequeridaCONDICIONES DE OPERACION

GANANCIAREQUERIDA

Aire limpio:

No hay suciedad o polvo en los lentes o reflector 1.5X

Ligeramente sucio:

Polvo, humedad o suciedad en lentes o reflectores

Limpieza peridica

5X

Moderadamente sucio:

Contaminacin de lentes y reflectores pero no obscurecidos

Limpieza ocasional o cuando es necesario

10X

Muy sucio:

Fuerte contaminacin de los lentes

Mnima limpieza de los lentes

50X o ms


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Cortinas de Luz


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Contraste

Habilidad para detectar un objeto

Relacin:

R=Gluz /G obscuro

Relacin deseada: 10:1

Aplicacin:

Deteccin de objetos

transparentes


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Interruptores pticos de Nivel


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Interruptores pticos


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Sensores de desplazamiento


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Sensores resistivos (Potencimetros)

Sensores inductivos : LVDT, RVDT

Sensores magnticos: Magnetoresistivos, Efecto Hall

Sensores pticos : Encoders

TIPOS DE SENSORES DE DESPLAZAMIENTO


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Potencimetricos

La aplicacin mas comn de los potencimetros en

instrumentacin es como sensor de desplazamiento de tipo

resistivo. El movimiento del cursor origina un cambio en la

resistencia, el cual puede utilizarse para medir desplazamientoslineales o angulares de piezas acopladas al cursor.


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Sensores de desplazamiento inductivos

a)Tranformador diferencial lineal (LVDT)

transformador diferencial de variacin lineal (LVDT)

Su funcionamiento se basa en la utilizacin de un ncleo de material

ferromagntico unido al eje cuyo movimiento se quiere medir. Este

ncleo se mueve linealmente entre un devanado primario y dos

secundarios haciendo con su movimiento que vari la inductancia entre

ellos.


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b) Transformador diferencial rotatorio (RVDT)

Sensores de desplazamiento inductivos

Mientras que los LVDT miden desplazamiento lineal, los RVDTmiden desplazamiento angular. El mximo rango de medida de

posicin angular es aproximadamente 60.

Los transductores LVDT y RVDT son utilizados extensamente en

medicin y aplicaciones de control de medida de

desplazamientos desde micro pulgadas hasta varios pies. Se

encuentran en sistemas de metrologa, en posicin de vlvulas,en actuadores hidrulicos. Otras aplicaciones de estos

transductores, como clulas de carga o sensores de presin

utilizando LVDT internamente.


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ENCODERS


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Son dispositivos electrnicos que permiten determinarel desplazamiento y posicin, ya sea lineal o angular

de los mecanismos u objetos a los que han sidoacoplados.

ENCODERS


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PREGUNTAS DE REPASO A LOSALUMNOS


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Bibliografa

Creus, Antonio. (2011). Instrumentacin industrial. Mxico D.F. : Alfaomega(629.8/C85/2011)

J. Fraile, P. Garcia (2013) Instrumentacin aplicada a la Ingenieria. Madrid/

Ibergarceta publicaciones, S.L (621381I/F81).

TEXTO DEL CURSO

https://youtu.be/I8cgUKABrco


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GRACIAS

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