Sensors industrials: definicions, principis i classificacions

Definició de sensor industrial. Per què el necessitem?

Dispositiu que té algun paràmetre que és funció del valor d'una determinada variable física del medi en el qual està situat (el necessitem per rebre informació de l'evolució de determinades variables físiques).

Definició proces continu i discret

Discret: es detectar tot o res – presència, posició, material, color.

Continu: medir analògic - pressió, posició, distància.

Principi funcionament de un sensor

Converteixen una senyal física no elèctrica en una altra elèctrica, és necessari utilitzar circuits de condicionament amb l'objecte que aquest generi una senyal elèctrica normalitzada.

Graus de protecció:

1º xifra: Grau de protecció contra sòlids.
2º xifra: Grau de protecció contra líquids.

Classificació segons:

a) Principi de funcionament: Actiu / Passiu.
b) Tipus de senyal elèctrica que proporciona: Analògic / Digital / Temporal.
c) Rang de valors que proporcionen: De mesura / Tot o res (on-off).
d) Nivell d'integració: Discret / Integrat / Intel·ligent.
e) Tipus de variable física mesurada:

Tipus de sensor de sortida tot o res. Dibuix de connexió de sensor a 3 fils

Tipus de sensors: Dos fils – Tres fils – Quatre fils.
Dibuix Connexió a tres fils: (*Al wassap)

Codificació de colors/nombres per:

a) Sensor a 3 fils: Sortida -> Negre.
b) Sensor a 2 fils: Sortida -> Positiu (Marró) | Negatiu (Blau).

Classificació funcional dels sensor tot o res:

Segons el rang de valors que proporcionen.

Identifica les parts d'un final de cursa:

Capçal/cos/element de contacte/sortida de cables.

Principi de funcionament d'un final de cursa:

Una acció mecànica sobre el seu capçal es converteix en l'accionament d'una càmera de contactes.

Explica el concepte dels modes de funcionament d'un FC en mode positiu i negatiu:

Positiu: per enllaç rígid/més segur/fall de molla o soldadura igual parada.
Negatiu: rotura molla o soldadura igual a fall.

Avantatges i inconvenients d'un final de cursa:

Avantatges: Fàcil d'instal·lar, robust, insensible a transistors, tensió d'ús altes, immunitat CEM, obertura positiva.

Desavantatges: velocitat de detecció, detecció per contacte, mida (FC - peça), força d'actuació.

Parts integrants d'un sensor inductiu i principi de funcionament:

Parts: Bobina, oscil·lador, tractament, sortida.

Funcionament: Quan es col·loca una placa metàl·lica en el camp magnètic del detector, les corrents induïdes constitueixen una càrrega addicional que provoca la parada de les oscil·lacions.

Definicions dels següents conceptes relacionats amb un sensor inductiu:

ABAST NOMINAL (SN): Abast convencional que serveix per designar l'aparell. No tenen en compte les dispersions.

ABAST REAL: Es mesura amb la tensió d'alimentació assignada i a la temperatura ambient assignada. Deu estar compresa entre el 90% i el 110% de l'abast real.

ABAST ÚTIL: Es l'abast útil es mesura dintre dels límits admissibles de la temperatura ambient i de la tensió de alimentació. Deu estar compresa entre el 90% i el 110% de l'abast real.

ABAST DE TREBALL: Es el camp de funcionament de l'aparell. Està compres entre el 0 i el 81% de l'abast nominal.

Aplicacions del sensor inductiu

Plàstic, Basic, mini, control de rotació, Fèrrics i no fèrrics, selectiu fèrrics i no fèrrics, analògics, soldadura i de cilíndrics.

Aventatges i inconvenients d'un sensor inductiu:

Vantatges:

Molt bona adaptació als entorns industrials.

Estàtics, durada independent del nombre de maniobres.

Detecten si contacte físic.

Exclusivament objectes metàl·lics a una distància de 0 a 60mm.

Cadències de funcionament elevades.

Configuració de dades de curta durada.

Inconvenients:

Detecció de solament objectes metàl·lics.

Alcance dèbil.

Parts integrants d'un sensor capacitatiu. Principi de funcionament:

Parts: Tractament - Electreode - Oscil·lador - Sortida.

Principi funcionament: Se basa en un oscil·lador cujo condensador està format per 2 electrodos situats en la part delantera de l'aparell.

Aplicacions dels sensors capacitius:

- Detecció d'objectes aïllants i conductors.

- Es detecta la massa de l'objecte.

- Pot ser sòlid o líquid.

- L'alcance depèn de la constant dielèctrica del material.

Aventatges i inconvenients dels sensors capacitius:

Vantatges:

Detecten sense contacte físic, qualsevol objecte.

Molt bona adaptació als entorns industrials.

Estàtics, durada independent del nombre de maniobres.

Cadències de funcionament elevades.

Inconvenients:

Puesta en servicio.

Alcance dèbil.

Depèn de la massa.

Parts integrants dels detectors ultrasònics:

- Generador
- Transductor
- Tractament
- Sortida

Principi de funcionament: se basa en la mesura del temps transcorregut entre la emissió d'una ona ultrasònica i la recepció del seu eco.

Definicions:

Abast nominal: valor convencional per designar l'abast.

Zona cega: zona entre el costat sensible del detector i l'abast mínim en el que cap objecte pot detectar-se de forma fiable.

Aplicacions industrials detector ultrasònic:

- Posició de les peces de la màquina
- La presència de parabrises quan es munta un automòbil
- Pas d'objectes per cintes transportadores
- Nivell: detectar diferents colors en pots

Aventatges / inconvenients detectors ultrasònics:

Vantatges:

- Sense contacte físic pot detectar peces fràgils amb pintura fresca.
- Detecta qualsevol material independentment del color.
- Bona resistència als entorns industrials.
- Aparells estàtics sense desgast.
- Aprenentatge de l'abast mínim i màxim precisió +-6.

Inconvenient:

- Zona cega.
- Alguns donen falses alarmes.

Detectors fotoelèctrics. Principi funcionament

El funcionament dels detectors fotoelèctrics es caracteritza per tenir un emissor de llum associat a un receptor sensible a la quantitat de llum que rep aquest.

Està compost per un d'aquests components: emissor, receptor, tractament de la informació, amplificador, alimentació i sortida.

El detector actua quan a l'objectiu penetra la llum emesa i modifica de forma suficient la quantitat de llum que rep el detector per provocar el canvi d'estat a la sortida.

Tecnologies dels detectors fotoelèctrics.

Hi ha dos tipus de tecnologies als detectors fotoelèctrics:

De tecnologia tradicional que es caracteritza per una fotocèl·lula per a cada model i sistema de detecció i diferents formes d'emissió.

De tecnologia osioncept, que es caracteritza per una fotocèl·lula per a cada model, un sistema de detecció programable i una forma d'emissió de emisió única.

Procediments de detecció d'un detector fotoelèctric.

Els dos tipus de procediments de detecció fotoelèctrica són per bloqueig de la llum emesa o per el reenviament de la llum emesa.

Definició d'actuador. Per què els necessitem?

És un dispositiu que converteix una magnitud elèctrica en una sortida, generalment mecànica, que pot provocar un efecte sobre un procés automatitzat. Els necessitem perquè són els que ens realitzen les operacions mecàniques que tenim programades en un programador o PLC.