Qué es un sensor de proximidad
Un sensor de proximidad detecta que un objeto ha llegado a una posición, sin tocarlo y sin una palanca mecánica que se desgaste. El elemento sensor va detrás de una cara activa, excitado de forma continua, y la salida cambia de estado cuando un objetivo entra en su alcance. Como no hay contacto, el sensor no se desgasta, no necesita fuerza para accionarse y conmuta mucho más rápido que un interruptor de final de carrera movido por una palanca física.
La gran mayoría son inductivos: generan un campo magnético alterno en la cara y detectan las corrientes de Foucault inducidas en un objetivo metálico. Eso los hace fiables en aceite, refrigerante, polvo y lavado, donde un dispositivo óptico lo pasaría mal, pero también significa que solo responden a metal, y a metales distintos a distancias distintas. Los capacitivos detectan casi cualquier material, incluidos plástico, líquido y polvo, a cambio de dispararse con más facilidad por accidente.
La pregunta de selección es por tanto rara vez qué sensor en abstracto. Es de qué está hecho el objetivo, a qué distancia puede acercarse físicamente la cara, con qué rapidez pasa el objetivo y qué le hace a ese campo la ferretería metálica que lo rodea. Esta página repasa esos puntos y marca el límite frente a las familias de sensores vecinas a las que se recurre a menudo en su lugar.
Cómo mide un sensor de proximidad
Un sensor inductivo gobierna un oscilador cuya bobina va arrollada sobre un núcleo detrás de la cara de detección. Cuando un objetivo conductor entra en el campo, circulan corrientes de Foucault en su interior y amortiguan la oscilación; el sensor detecta el cambio de amplitud y conmuta su salida. No se mide nada de la distancia en sí: la salida es un sí o un no, en un punto fijado por el umbral interno.
La amortiguación depende de lo bien que conduzca el objetivo y de cuán magnético sea, y por eso la distancia de conmutación nominal se declara sobre acero dulce y se reduce para todo lo demás. El aluminio y el cobre amortiguan el campo a una distancia más corta, y los factores de reducción que publica el suministrador expresan exactamente esto. Un objetivo más delgado que el mínimo especificado, o uno recubierto, no se comporta como ninguno de los dos.
Como el campo se extiende más allá de la cara en todas direcciones, un sensor también puede dispararse por algo distinto de su objetivo previsto. Dos unidades montadas cara con cara o lado a lado pueden interferirse, y un sensor no apantallado embebido en metal tiene parte de su campo absorbido por la carcasa que lo rodea. Las reglas de montaje forman por tanto parte de la medición y no son un detalle de instalación.
Opciones de configuración
La mayor parte de la especificación viene determinada por estas decisiones y no por la clase de exactitud. Cada una condiciona la siguiente, y por eso se resuelven en orden.
| Configuración | Opciones a definir | Qué decide realmente |
| Principio de medición | Tipos inductivos, capacitivos y magnéticos | Qué materiales pueden detectarse siquiera, y cuán tolerante es el sensor a objetivos parásitos y a lo que lo rodea. |
| Distancia de conmutación nominal | Declarada sobre un objetivo normalizado de acero dulce, desde unos pocos milímetros en adelante | El entrehierro que la instalación puede tolerar. Es la cifra de partida y no la de trabajo, porque el material y el montaje la reducen cada uno por su lado. |
| Apantallado o no apantallado | Los apantallados pueden montarse enrasados en metal; los no apantallados llegan más lejos pero necesitan un entorno despejado | Si el sensor puede embeberse en un soporte o tiene que sobresalir de él. Esto lo decide el plano mecánico, no el requisito de detección. |
| Forma y tamaño de la carcasa | Cilindros roscados en las medidas métricas habituales, y formas rectangulares o de bloque | Si cabe en el espacio disponible y si puede ajustarse y bloquearse en posición después de regularlo. |
| Tipo de salida | PNP, NPN, de dos hilos, de tres hilos y de cuatro hilos, en forma normalmente abierta o normalmente cerrada | Cómo se conecta el sensor a la tarjeta de entrada y qué ve el controlador cuando el objetivo no está. Una polaridad de salida que no coincide es una de las razones más frecuentes de que un sensor nuevo parezca no funcionar. |
| Conexión | Cable incorporado o un conector de medida industrial habitual | Si el sensor puede desenchufarse para sustituirlo sin recablear, lo que importa en una máquina que lleva muchos. |
| Alimentación y frecuencia de conmutación | La tensión de servicio y el número máximo de conmutaciones por segundo | Si el sensor sigue el ritmo de la máquina. Un objetivo rápido puede atravesar el campo y salir de él entre dos ciclos de conmutación. |
| Entorno | Grado de protección, resistencia a las salpicaduras de soldadura e inmunidad a los campos de los equipos de soldadura cercanos | Cuánto sobrevive el sensor donde está montado, que en una célula de soldadura puede medirse en semanas para un tipo inadecuado. |
Cómo elegir un sensor de proximidad
| Criterio | Por qué decide la respuesta | Cómo resolverlo antes de consultar |
|---|
| Material del objetivo | Fija la distancia de detección real, porque un objetivo que no es acero dulce dispara el sensor a un entrehierro más corto que la cifra publicada | Indique el material del objetivo y, si lo lleva, su recubrimiento o baño. |
| Tamaño y espesor del objetivo | Un objetivo más pequeño o más delgado que el de referencia reduce aún más la distancia | Dé la dimensión más pequeña del objetivo según el eje de detección, y no solo su superficie. |
| Restricción de montaje | Enrasado o no enrasado, y cuánto metal hay alrededor del sensor | Envíe un croquis del soporte y de la posición del sensor respecto a la ferretería metálica vecina. |
| Velocidad de conmutación frente a velocidad de la máquina | El sensor tiene que resolver el paso más rápido y la permanencia más corta | Dé la velocidad de la línea y el tiempo que el objetivo permanece delante del sensor. |
| Distancia a otros sensores | Sensores contiguos pueden dispararse unos a otros | Indique qué juntos van a estar, y si pueden alternarse o apantallarse. |
| Condiciones ambientales | Refrigerante, viruta, lavado, polvo, salpicaduras de soldadura y temperatura ambiente actúan todos sobre la cara del sensor | Describa la célula en la que está el sensor, no la planta en general. |
| Qué gobierna la señal | La tensión y la polaridad de la tarjeta de entrada, y la lógica que espera el programa | Confirme el tipo de entrada antes de pedir, para que el tipo de salida lo fije algo distinto de una preferencia. |
La distancia de conmutación nominal es una cifra de laboratorio. La distancia de trabajo es lo que queda después de que el material del objetivo, su tamaño y el montaje hayan tomado cada uno su parte, así que conviene tratarla como un límite superior y no como un ajuste.
Las alternativas más cercanas
Estos son los tipos a los que normalmente se refiere una consulta por un sensor de proximidad, y el punto en el que la elección se decide realmente.
| Alternativa más cercana | Qué la diferencia de un sensor de proximidad |
| Sensores fotoeléctricos | Son ópticos, así que detectan casi cualquier material a distancias que un sensor inductivo no alcanza, y pueden distinguir claro de oscuro o detectar un objeto transparente. Necesitan una línea de visión despejada y sufren con el polvo, la niebla y el lavado, que es justo donde un sensor inductivo no se inmuta. |
| Sensores de posición | Informan de dónde está algo, a menudo como un valor continuo a lo largo de un recorrido, en lugar de informar de que ha llegado a un punto. Donde el sistema de control necesita la posición real, un interruptor de proximidad solo aporta la confirmación de final de carrera. |
| Sensores de desplazamiento | Miden un movimiento pequeño como una distancia continua, que es lo que necesita una comprobación de excentricidad, de flecha o de dilatación térmica. Un sensor de proximidad comprime esa información en un solo umbral, así que puede confirmar un límite pero no puede informar de a qué distancia está la pieza. |
| Sensores de nivel | Los mismos principios físicos apuntados a la superficie de un material en lugar de a una pieza de máquina, y presentados para tanques y tolvas. Un sensor de proximidad dentro de una tolva es un interruptor de nivel puntual; donde se quiere un nivel continuo, la familia de nivel es la adecuada. |
| Sensores de velocidad | Cuentan la frecuencia con que pasan los objetivos y dan una salida proporcional a la velocidad. Un sensor de proximidad puede aportar los impulsos, pero no puede informar de la velocidad en sí: esa conversión ocurre en el controlador o en un sensor de velocidad dedicado. |
| Otros sensores industriales | Una categoría de cajón para funciones que ninguna familia concreta cubre, como los interruptores magnéticos de cilindro o los enclavamientos con categoría de seguridad. Donde una aplicación lleva un requisito de certificación, un sensor de proximidad de propósito general no lo sustituye. |
Las dos familias que más se confunden aquí son la inductiva y la fotoeléctrica. La elección suele resolverse sola con una pregunta: ¿el objetivo es metálico, y el entorno está lo bastante sucio como para cegar a un sensor óptico?
Qué incluir en la consulta
La primera respuesta puede ser una cotización en lugar de una lista de preguntas si la consulta incluye estos datos. Si no conoce una cifra, envíe la descripción de la aplicación y le confirmaremos lo que implica.
- Material del objetivo, y su tamaño y espesor en la dirección de detección
- Distancia de trabajo necesaria desde la cara de detección hasta el objetivo
- Si el sensor puede montarse enrasado en metal o tiene que quedar separado de él
- Velocidad de conmutación o de línea, y cuánto tiempo permanece el objetivo dentro del alcance
- Tipo y polaridad de salida que espera la tarjeta de entrada
- Preferencia de conexión, y si los sensores tienen que poder desenchufarse para sustituirlos
- Condiciones ambientales: refrigerante, viruta, polvo, lavado, salpicaduras de soldadura y temperatura
- Cuántas unidades se necesitan, y si se quieren repuestos con el pedido
- Cantidad, puerto de destino y fecha de entrega requerida
