Sensores Industriales: Clasificación Completa y Tipos Clave para Automatización

Clasificación General de los Sensores

Los sensores se clasifican según su método de captación de información:

• Por suposición: Captadores de información que operan bajo un principio inferencial o de estimación.
• Por contacto físico: Sensores que requieren contacto directo con el objeto.
• Por presencia física: Detectores que identifican la existencia de un objeto sin necesidad de contacto directo.

Factores Clave para la Elección del Sensor

La elección del sensor adecuado depende de varios factores críticos:

• El material del objeto a detectar.
• Las condiciones específicas para la detección de los objetos.
• Las condiciones de la instalación.
• Consideraciones medioambientales.
• Aplicaciones de seguridad requeridas.

Captadores de Información Específicos

Captadores por Contacto Físico

• Obturaciones de fuga: Se tapona la salida y envía una señal.
• Finales de carrera: Interruptores que detectan el final de un recorrido.

Captadores por Presencia Física

• Por reflexión: Compuestos por un emisor y un transmisor.
• Receptor de barrera: Utiliza una boquilla emisora y una boquilla receptora, donde el aire forma una barrera.
• Detectores de horquilla: Basados en el principio de barrera de aire.
• Interruptor neumático de proximidad: Se monta sobre un cilindro con un anillo magnético. Este anillo atrae la lengüeta del interruptor, dando señal de presencia (baja presión).

Amplificadores de Señales

Dispositivos esenciales para el procesamiento de las señales de los sensores:

• De 1 etapa: Utilizan una válvula 3/2 de membrana con gran superficie en el émbolo de mando.
• De 2 etapas: Se alimentan con dos presiones (presión de trabajo y baja presión), ideales para presiones muy pequeñas.
• Amplificación de los amplificadores: Permite el control de niveles de señal.

Clasificación de los Sensores Eléctricos

Los sensores eléctricos se clasifican según diversas características:

• Según su funcionamiento: Activos y pasivos.
• Según la señal eléctrica que generan: Analógicos, digitales y temporales.
• Según el rango de valores que proporcionan: De medida, todo/nada (2, 3, 4 hilos).
• Según el nivel de integración: Discretos, integrados, inteligentes.
• Según la variable física medida.

Tipos de Sensores Comunes

Detección con Contacto

• Interruptores de posición.
• Control de fluidos.
• Codificadores rotativos.

Detección sin Contacto

• Células fotoeléctricas.
• Detectores inductivos.
• Detectores capacitivos.
• Detectores ultrasónicos.

Detalle de Tipos de Sensores Específicos

1. Finales de Carrera

Operan en modo positivo-negativo, detectando el final de un recorrido o posición.

2. Detectores Inductivos

Detectan sin contacto objetos metálicos en un rango de 0 a 60 mm.

Ventajas:

• Buena adaptación a los entornos industriales.
• Estáticos (sin partes móviles).
• Detectan sin contacto físico solo objetos metálicos entre 0 y 60 mm.
• Cadencia de funcionamiento elevada.
• Consideración de datos de corta duración.

Inconvenientes:

• Solo detectan objetos metálicos.
• Alcance limitado.

3. Detectores Capacitivos

Operan sin contacto. El detector crea un campo magnético y cuando un objeto se aproxima, provoca una detección.

Aplicaciones:

• Detección de objetos aislantes y conductores.
• Detectan la masa del objeto.
• Aptos para sólidos y líquidos.
• El alcance depende de la constante dieléctrica del material.

Ventajas:

• Detectan cualquier objeto sin contacto físico.
• Buena adaptación a entornos industriales.
• Estáticos (sin partes móviles).
• Cadencia de funcionamiento elevada.

Inconvenientes:

• Requieren una puesta en servicio cuidadosa.
• Alcance limitado.
• Depende de la masa del objeto.

4. Detectores Ultrasónicos

Se basan en la medida del tiempo entre la emisión de una onda ultrasónica y la recepción de su eco.

Aplicaciones:

• Detectan cualquier tipo de objeto sin contacto.
• Aplicaciones industriales para detectar piezas de una máquina, nivel de líquidos, etc.

Ventajas:

• Sin contacto físico.
• Detección de cualquier material.
• Función de aprendizaje para definir el campo de detección.
• Aprendizaje de alcance mínimo y máximo.
• Buena resistencia a entornos industriales.
• Aparatos estáticos, sin desgaste.

Inconvenientes:

• Presentan una zona ciega.
• Algunos pueden generar falsas alarmas.

5. Detectores Fotoeléctricos

Formados por un emisor de luz asociado a un receptor sensible a la cantidad de luz recibida. Detectan cuando el objeto penetra en el haz luminoso.

Existen dos tecnologías principales:

• Tradicional: Una fotocélula por modelo y sistema de detección, con diferentes formas de emisión.
• Osiconcept: Una fotocélula por modelo, con sistema de programación variable y forma de emisión única.