Interruptor de proximidad inductivo M12

Un interruptor de proximidad inductivo detecta una pieza metálica sin tocarla. Una bobina en la cara de detección genera un campo alterno, un objetivo metálico que entra en ese campo le absorbe energía, y el circuito que mantiene la bobina oscilando registra el cambio y acciona su salida. No se mueve nada y no se desgasta nada, y por eso el interruptor se usa para detectar el final de carrera, contar y detectar posición en máquinas donde un interruptor de límite mecánico se sustituiría cada pocos meses.

Los interruptores de esta página son cuerpos roscados M12 en una carcasa de latón niquelado con cara de detección de ABS. Se ofrecen dos distancias de detección: 2 mm en la versión apantallada, que puede montarse enrasada en metal, y 4 mm en la versión no apantallada, que tiene que quedar despejada de él. Cuatro formas de salida cubren NPN, PNP y CC y CA de dos hilos, y la acción puede ser normalmente abierta, normalmente cerrada o conmutada.

La estanqueidad es IP65 y el rango de temperatura de servicio va de -25 a +65 °C. Las versiones de CC funcionan de 6 a 36 V, así que una misma pieza cubre sistemas de control de 12 V y de 24 V, y las versiones de CA funcionan de 36 a 250 V.

Cómo funciona un interruptor de proximidad inductivo

La cara de detección contiene una bobina que forma parte de un oscilador, que trabaja a una frecuencia muy por encima de la velocidad de conmutación de la salida. Cuando un objetivo metálico entra en el campo, se inducen en él corrientes de Foucault que le restan energía al circuito. La amplitud de la oscilación cae, un circuito detector percibe el cambio y acciona la salida. El punto de conmutación lo fija la cantidad de energía que absorbe el objetivo, y por eso el material del objetivo importa tanto como la distancia.

Las dos cifras que gobiernan dónde se monta el interruptor son la distancia de detección nominal y la distancia de ajuste. La distancia nominal se mide contra un objetivo normalizado de hierro de tamaño definido en una disposición de laboratorio. La distancia de ajuste es el rango dentro del cual el interruptor puede colocarse en la práctica, y siempre es menor, porque el metal que lo rodea, la tensión de alimentación y la temperatura desplazan el punto de funcionamiento. El material suministrado para estos interruptores recomienda por eso montar al 85 % de la distancia nominal.

Las versiones apantallada y no apantallada se diferencian en hacia dónde va el campo. Un interruptor apantallado lleva un anillo metálico alrededor de la bobina que concentra el campo delante de la cara, así que puede embutirse en una superficie metálica sin que el metal que lo rodea lo amortigüe, a costa del alcance. Un interruptor no apantallado no lleva ese anillo, así que su campo se extiende y llega más lejos, pero una superficie metálica junto a la cara lo amortiguará y el interruptor conmutará de forma continua.

Cómo elegir el interruptor adecuado

Decida primero cómo se va a montar. Un agujero roscado en un soporte metálico con la cara enrasada pide la versión apantallada. Una posición en la que el interruptor quede despejado del metal que lo rodea puede usar la no apantallada y ganar la distancia mayor. Esta elección la suele tomar el diseño de la máquina y no la preferencia.

Después, ajuste la salida al circuito de control. NPN encaja con una entrada sinking en un PLC o un controlador; PNP encaja con una entrada sourcing. La CC de dos hilos es para el caso en que solo haya dos conductores en el cableado existente. La CA de dos hilos es para un circuito de control de CA ya existente, y su frecuencia de respuesta de 25 Hz es un límite que conviene anotar: en un conteo rápido no dará abasto, mientras que una versión de CC conmuta a 0,5 kHz.

Después, compruebe la corriente de carga. La corriente de salida cambia según la forma, de 200 mA en la versión de CC de dos hilos a 400 mA en la versión de CA, y una carga cerca de esa cifra conviene comprobarla en lugar de darla por supuesta.

Por último, fije la posición sobre la máquina. La distancia a la que el interruptor conmuta realmente depende del material del objetivo, del metal que lo rodea y de la alimentación, así que el planteamiento útil es montar en una proporción de la distancia nominal y ajustar después con la máquina montada, en lugar de fijar una cifra nominal sobre el banco.

Limitaciones y puntos que hay que confirmar

Un interruptor inductivo solo responde al metal. Una pieza de plástico, vidrio, cerámica o madera atraviesa el campo sin ser detectada, y un objetivo no metálico necesita un sensor capacitivo o fotoeléctrico en su lugar. Cuando el objetivo es metálico pero va embutido detrás de una cubierta, la detección a través de ella funciona solo mientras el entrehierro total se mantenga dentro de la distancia de detección.

La distancia de detección publicada no es la distancia en servicio. El material indica que el acero inoxidable conmuta a unas 0,8 veces la cifra nominal y que el latón lo hace a unas 0,4 veces, y además recomienda montar al 85 % de la cifra nominal. Esos dos efectos se multiplican, así que un objetivo de latón sobre un interruptor de 4 mm conmuta más cerca de 1,4 mm que de 4 mm. Una posición de montaje tomada solo de la cifra de catálogo es la razón habitual de que un interruptor que funcionaba en el banco no conmute en la máquina.

Dos puntos del material suministrado están incompletos. La tabla de modelos incluye una forma de CA de tres hilos cuyo código repite el código de la CA de dos hilos, así que esa forma se nombra en esta página con la discrepancia declarada en lugar de omitirse. Y el efecto de la temperatura en la detección aparece citado dos veces con tolerancias distintas según el rango que se considere. Ambos se publican tal como se dan, en lugar de elegir uno.

El material también indica que el soporte de montaje no se suministra, así que tiene que aportarlo quien construya la máquina. En un campo magnético fuerte se recomienda cable apantallado en lugar del cable estándar.