Sensores

Sensores de proximidad infrarrojos:
Familia Sharp GP2DXX

Autores:
Salvador Mompó i Garcia
Enrique Badal Vidal

Índice:

1. Introducción a los sensores de proximidad.

2. Tipos de sensores y características.
2.1 Capacitivos.
2.2 Inductivos.
2.3 Ópticos.

3.Sensores Sharp.
3.1. Sensores Sharp en distintas familias.
3.1.1. Reflexivo IS471F
3.1.2. Sharp GP2Y0A02YK
3.2. La familia GP2DXX
3.3. El sensor GP2D12

1. Introducción.

En el presente trabajo realizaremos una clasificación funcional de los sensores, ya que nos interesa conocer como funcionan los sensores usados en la medición de proximidad, paraacabar describiendo una familia de sensores de proximidad ópticos ( Familia GP2DXX ).

Los sensores de proximidad tienen mucha relevancia en el mundo de la industria debido a la preocupación en lo referente a la seguridad, tanto de personas como de la maquinaria y las instalaciones aunque desgraciadamente esto último sea más importante en ocasiones que la seguridad de los operarios quemanejan las maquinas.

2. Sensores de Proximidad.

Dentro de los sensores de proximidad podemos distinguir entre varios tipos: inductivos, capacitivos, ópticos, ultrasónicos...
Nosotros nos centraremos en los tres primeros debido a su importancia.

2.1 Inductivos.

Los sensores de proximidad basados en la inducción funcionan gracias al principio eléctrico de la inductancia. Cuando tenemos unacorriente alterna, ésta tiene asociado un campo magnético. Éste puede inducir una fuerza electromotriz en un objeto objetivo. Sólo sirven para objetos metálicos. Ésta fuerza no es demasiado potente por lo que se acondiciona el sensor para aumentar su efecto. La manera de conseguir esto es retorcer el hilo por el que viaja la corriente hasta formar una bobina. Además de una bobina, un sensor deproximidad inductivo contiene un oscilador, un circuito de detección y un circuito de salida.

El oscilador transforma la corriente continua que alimenta al sensor y la transforma a corriente alterna. De esta manera se genera un campo magnético en la parte sensora del dispositivo.
Cuando un objeto de metal entra en la zona de detección del sensor se crea una variación del campo magnético,variación detectada por el circuito de detección.

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Fig.1 Esquema de un sensor inductivo.

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Fig.2 Detalle de un sensor real.

2.2 Capacitivos.

Los sensores de proximidad capacitivos detectan a los objetos, debido a la habilidad de estos últimos de cargarse eléctricamente. Como incluso los materiales no conductores pueden cargarse eléctricamente no es necesario quelos objetos a detectar sean metálicos como en el caso anterior.

El funcionamiento es bastante parecido al de un sensor inductivo. La corriente continua suministrada por la fuente se transforma en corriente alterna pero no va a parar a una bobina sino que se intenta cargar un condensador, pero un condensador que solo tiene una mitad. La otra mitad del condensador es el propio objeto a detectar.Cuando un objeto se acerca al sensor lo suficiente para ser afectado por la carga de la mitad del condensador del sensor, la corriente alterna ya puede circular por el condensador. Esto produce la carga del condensador. Después, este cambio de carga es detectado por un circuito concreto que proporciona la salida del sensor.

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Fig.3 Esquema de un sensor capacitivo.

[pic]Fig.4 Detalle de unos sensores reales.

2.3 Ópticos.

Los sensores ópticos se componen de dos elementos principales, un sensor y un emisor de luz, pudiendo estar este ultimo integrado dentro del sensor o estar situado fuera. La fuente de luz genera luz de una cierta frecuencia para que el sensor pueda detectarla más fácilmente y diferenciarla de otras fuentes cercanas. El...