Interruptores de Posición y Detectores Ópticos: Funcionamiento y Selección

Interruptores de Posición: Definición y Componentes

Un interruptor de posición, también conocido como interruptor de carrera, es un dispositivo electromecánico que opera de forma similar a los interruptores convencionales. Sin embargo, su accionamiento es mecánico, provocado por el contacto físico de un objeto en movimiento. Su función principal es detectar la posición específica de un objeto que se desplaza a lo largo de una trayectoria definida. Estos interruptores desempeñan roles cruciales en diversas aplicaciones:

• Elementos de control: Permiten iniciar, detener o modificar secuencias operativas en maquinaria.
• Elementos de seguridad: Garantizan que las operaciones se realicen dentro de límites seguros, deteniendo la maquinaria si se excede una posición determinada.
• Prevención de accidentes: Actúan como dispositivos de seguridad para proteger a los operarios y a la maquinaria de posibles daños.

Partes de un Interruptor de Posición

Un interruptor de posición típico consta de los siguientes componentes:

• Contactos eléctricos: Son los encargados de abrir o cerrar el circuito eléctrico.
• Accionador o dispositivo de ataque: Es la parte que entra en contacto físico con el objeto en movimiento.
• Cabezal de accionamiento: Transmite el movimiento del accionador a los contactos.
• Cuerpo: Contiene los componentes internos y proporciona soporte mecánico.
• Fijaciones: Permiten montar el interruptor en la máquina o estructura.
• Prensaestopas: Protege la entrada de cables y evita la entrada de polvo o humedad.

Parámetros Clave de los Sensores Fotoeléctricos

Para seleccionar un sensor fotoeléctrico adecuado, los fabricantes proporcionan una serie de datos técnicos. Los más relevantes son:

• Alcance nominal: Es la distancia máxima teórica entre el emisor y el receptor del sensor fotoeléctrico.
• Alcance de trabajo: Es la distancia máxima *real* entre el emisor y el receptor, considerando las condiciones ambientales y de operación para asegurar la máxima fiabilidad.
• Tiempo de activación: Es el tiempo que transcurre desde que el objeto entra en la zona de detección hasta que el sensor activa su salida.
• Tiempo de desactivación: Es el tiempo que tarda el sensor en desactivar su salida una vez que el objeto abandona la zona de detección.
• Frecuencia: Indica la cantidad máxima de objetos que el sensor puede detectar por unidad de tiempo (generalmente, por segundo).

Detectores Ópticos: Principios y Métodos de Detección

Los detectores ópticos, también conocidos como sensores fotoeléctricos, se basan en la emisión y recepción de un haz de luz. El sistema básico consiste en un emisor (generalmente un diodo LED de luz infrarroja o visible) y un receptor (normalmente un fototransistor). Estos componentes crean una barrera de luz. Cuando un objeto interrumpe esta barrera, el receptor detecta el cambio y activa una señal.

Métodos de Detección Óptica

Existen varios métodos de detección óptica, cada uno con sus propias ventajas y limitaciones:

1. Por bloqueo del haz (Sistema de barrera):
   • El emisor y el receptor se colocan enfrentados, creando una barrera de luz directa.
   • Permite grandes distancias de separación entre emisor y receptor (50-60 metros o más).
   • Ofrece una alta ganancia (sensibilidad).
   • Requiere una alineación precisa entre emisor y receptor.
   • No es recomendable para la detección de objetos transparentes.
2. Sistema réflex:
   • Se utiliza un reflector para desviar el haz de luz del emisor hacia el receptor.
   • Adecuado para distancias medias (hasta aproximadamente 10 metros).
   • Existe una variante llamada réflex polarizado, que incorpora filtros polarizadores para evitar falsas detecciones causadas por reflejos en objetos brillantes.
3. Por retorno de haz o proximidad:
   • El emisor y el receptor se encuentran en el mismo dispositivo.
   • Normalmente, el haz del emisor no alcanza el receptor.
   • Cuando un objeto se acerca, este refleja el haz de luz hacia el receptor, activando la detección.
   • Ideal para distancias cortas.
   • No necesita reflector.
   • La supresión de fondo de plano es una técnica que elimina los reflejos del fondo, permitiendo una detección más precisa del objeto deseado.