Sensor

Instructivo de laboratorio de SENSORES Y ACTUADORES 103-259

Práctica # 5
SENSORES DE PROXIMIDAD
Introducción.
Al seleccionar un sensor para una aplicación en particular hay que considerar varios
factores:
•

•

El tipo de medición que necesitamos, por ejemplo, la variable que se va a medir, su
valor nominal, el rango de valores, la exactitud, velocidad de medición y
confiabilidadque necesitamos y con la misma importancia, las condiciones
ambientales en las que operará el sensor.
El tipo de salida que se requiere del sensor, lo cual determinara las condiciones de
acondicionamiento de la señal.

Basado en lo anterior se pueden identificar algunos posibles sensores, teniendo en cuenta
rango, exactitud, linealidad, velocidad de respuesta, confiabilidad, facilidad demantenimiento, duración, requisitos de alimentación eléctrica, solidez, disponibilidad y
costo.
Objetivo.
El estudiante construirá un sensor de proximidad IR y observará su comportamiento,
también aprenderá la forma de calibrar su sensor según el tipo de medición necesaria.
Marco teórico.
El sensor de proximidad es un transductor que detecta objetos o señales que se encuentran
cerca delelemento sensor. Existen varios tipos de sensores de proximidad, los más
comunes son los capacitivos, los inductivos y los infrarrojos.
Capacitivos
Este tipo de transductor trabaja con un campo electrostático. Al aproximarse un objeto
"metálico" se produce un cambio en el campo electrostático alrededor del elemento sensor.
Este cambio es detectado y enviado al sistema de detección. El sistema dedetección típico
está formado por una sonda, un oscilador, un rectificador, un filtro y un circuito de salida.
Cuando un objeto "metálico" se aproxima al sensor la sonda aumenta su capacitancia y
activa el oscilador provocando que éste dispare el circuito de salida. Generalmente éste tipo
de sensores funcionan como interruptores abierto o cerrado y la sonda está casi siempre
calibrada según elobjeto a sensar.

Cuerpo Académico de Mecatrónica

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Inductivos
Este tipo de transductor trabaja con un campo electromagnético. Al aproximarse un objeto
"metálico" o no metálico, produce también un cambio en el campo electromagnético
alrededor del elemento sensor. La distancia de conmutación depende del tamaño del sensor
odel tipo de material a ser detectado.
Estos sensores son de estado sólido, y no requieren contacto directo con el material a
sensar. El sistema de detección típico está formado por una bobina, un oscilador, un
disparador y un circuito de salida
El funcionamiento es similar al capacitivo; la bobina detecta el objeto cuando se produce
un cambio en el campo electromagnético y envía la señal aloscilador, luego se activa el
disparador y finalmente al circuito de salida hace la transición entre abierto o cerrado.
Infrarrojos
Este tipo de transductor trabaja con un emisor y detector de rayos infrarrojos. Al
aproximarse un objeto reflector de rayos infrarrojos la luz del transmisor es reflejada por el
objeto cercano, el detector recibe los rayos infrarrojos y activa la salida dedetección.
El sistema de detección típico está formado por un transmisor de rayos infrarrojos, una
etapa de control, un receptor de rayos infrarrojos y un circuito de salida. Por lo general el
transmisor está conectado a una etapa de control que decide la activación de transmisión e
inclusive puede generar pulsos de frecuencia constante que hacen la detección del sensor
más robusta. El receptor derayos infrarrojos suele ser un fototransistor o un fotodiodo. El
circuito de salida utiliza la señal del receptor para amplificarla y adaptarla a una salida que
el sistema pueda entender.
Sus aplicaciones mas comunes son: Control de cintas transportadoras; control de alta
velocidad; detección de movimiento, conteo de piezas, etc.

Figura 5.1.- Ejemplos de sensores de
proximidad de IFM...