tema3 parte 1 -...

Tema%3%Sensores'y'Actuadores'

05/10/14

'TEMA'3'SENSO

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1'

Índice%•  Definición'de'sensor'•  Sensores'de'proximidad'•  Interruptores'de'posición'electromecánicos'•  Sensores'de'proximidad'magnéJcos'•  Sensores'InducJvos'•  Sensores'CapaciJvos'•  Sensores'ÓpJcos'•  Sensores'Ultrasónicos'

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De-inición%de%sensor%• Para'que'un'sistema'electrónico'de'control'pueda'controlar'un'proceso'o'producto'es'necesario'que'reciba'información'de'la'evolución'de'determinadas'variables'Rsicas'del'mismo,'que'en'su'mayoría'no'son'eléctricas'(temperatura,'presión,'nivel,'fuerza,'posición,velocidad,'desplazamiento,'…)'•  Los'disposiJvos'que'realizan'esta'función'reciben'diversos'nombres:'captador,'detector,'transductor,'transmisor,'sonda'y'sensor.'• No'existe'una'única'definición'de'sensor'aceptada'de'manera'universal.'Se'considera,'en'general,'que'es'todo'“disposiJvo'que'Jene'algún'parámetro'que'es'función'del'valor'de'una'determinada'variable'Rsica'del'medio'en'el'cual'está'situado”'

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De-inición%de%sensor%• Para'que'sirven??'•  Detectar'(todo`nada)'

•  Presencia'•  Posición'•  Material'•  Color'•  Marcas'•  Movimiento'•  Presión'

•  Medir'(analógico)'•  Presión'•  Posición'•  Distancia'

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De-inición%de%sensor%•  En' general,' convierten' una' señal' Rsica' no' eléctrica' en'otra'eléctrica'que,'en'algunos'de'sus'parámetros'(nivel'de'tensión,'nivel'de'corriente,' frecuencia,…)conJene' la'información'correspondiente'a'la'primera.'•  ' Por' otra' parte,' es' necesario' uJlizar' circuitos' de'acondicionamiento' con' el' objeto' de' que' éste' genere'una'señal'eléctrica'normalizada'(ya'sea'por'el'fabricante'o' siguiendo' pautas' de' organismos' de' normalización'como'IEC,'IEEE,'…).'

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VARIABLE'FÍSICA'

ELEMENTO'SENSOR'

SEÑAL'ELÉCTRICA'

ACONDICIONAMIENTO'DE'SEÑAL'

SEÑAL'ELÉCTRICA'

NORMALIZADA'

De-inición%de%sensor% 05/10/14

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Variables'Rsicas/''Principio'de'Funcionamiento'

Sensores%de%proximidad%•  Sensores'de'proximidad'•  Sensores'que'detectan'si'un'objeto'se'halla'o'no'en'una'determinada'posición'•  Tipos'•  Interruptores'mecánicos'de'posición'para'determinar'ejecución'de'movimientos.'•  Microrruptores,'finales'de'carrera,'válvulas'limitadoras,....'

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Sensores%de%proximidad%•  Tipos'

•  Sensores'de'proximidad'que'funcionan'eléctricamente'y'sin'contacto'•  CapaciJvos,'inducJvos,'ópJcos,....'•  Ventajas'de'los'sensores'de'proximidad'sin'contacto'•  Detección'precisa'y'automáJca'de'posiciones'geométricas'•  Detección'sin'contacto'de'objetos'y'procesos'•  Conmutación'rápida'•  No'desgate'mecánico,'número'ilimitado'de'ciclos'de'conmutación,'ambientes'peligrosos'

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Sensores%de%proximidad%• Distancia'de'Conmutación'• Es'la'distancia'a'la'que'el'detector'de'proximidad'es'capaz'de'detectar'un'objeto'metálico.''•  El'fabricante'nos'proporciona'normalmente'la(distancia(de(conmutación(o(alcance(nominal((Sn),'que'es'la'distancia'a'la'que'un'sensor'de'proximidad'detecta'el'objeto'estándar'o'patrón.'Esta'distancia'varía'con'las'tolerancias'de'fabricación,'condiciones'de'temperatura,'alimentación'(valores'que'el'fabricante'suele'indicar'en'%'de'la'distancia'de'detección'nominal).'Así'se'pueden'definir'las'siguientes'distancias'de'conmutación:'

•  Distancia'de'conmutación'real'(Sr).'•  Distancia'de'conmutación'úJl'(Su).'•  Distancia'de'conmutación'de'trabajo'(Sa).'

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Sensores%de%proximidad%• Distancia'de'Conmutación'

•  Distancia'de'conmutación'real'(Sr).'•  El'alcance'real'se'mide'con'la'tensión'de'alimentación'asignada(Un)'y'la'temperatura'ambiente'asignada(Tn).'Debe'estar'comprendida'entre'el'90%'y'el'110%'del'alcance'nominal(Sn).'•  0.9'Sn'<'Sr'<'1.1'Sn'

•  Distancia'de'conmutación'úJl'(Su)'•  El'alcance'úJl'se'mide'dentro'de'los'límites'admisibles'de'la'temperatura'ambiente'(Ta)'y'de'la'tensión'de'alimentación'(Ub).'Debe'estar'comprendida'entre'el'90%'y'el'110%'de'la'distancia'de'conmutación'real'o'alcance'real:'•  0.9'Sr'<'Su'<'1.1'Sr'

•  Distancia'de'conmutación'de'trabajo'(Sa).'•  Es'el'campo'de'funcionamiento'del'aparato.'Está'comprendido'entre'el'0'y'el'81%'de'la'distancia'de'conmutación'nominal'o'alcance'nominal.'0'<'Sa'<'0.81'Sn'

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Sensores%de%proximidad%• Distancia'de'Conmutación'•  En'la'distancia'de'conmutación'también'influyen'las'propiedades'magnéJcas'del'metal'a'detectar,'así'en'los'metales'ferromagnéJcos,'las'pérdidas'producidas'por'las'corrientes'parásitas'son'mucho'mayores'que'en'otro'Jpo'de'materiales.'Para'calcular'la'distancia'de'conmutación'nominal'de'un'metal'disJnto'del'acero'ST'37'es'necesario'aplicar'unos'factores'de'corrección'a'la'distancia'nominal'.'En'la'siguiente'tabla'se'pueden'ver'los'factores'de'algunos'metales'.'•  Sn'(Material)'='Sn'(Acero'ST37)'*''Factor'(Material)'

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Conexión de sensores o captadores •  Detectores inductivos

o  Factor de reducción de la distancia de conmutación en función de los distintos tipos

de materiales.

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Interruptores%de%posición%electromecánicos%•  Interruptores'de'posición'electromecánicos'(Partes)'

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Conexión de sensores o captadores

•  Finales de carrera

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CABEZAL(

ELEMENTO(DE(CONTACTO(

CUERPO(


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OBJETO(CABEZAL(

CUERPO(PRINCIPIO'DE'FUNCIONAMIENTO'

•  Ventajas'•  Facilidad'de'uso'•  Operación'sencilla'y'visible'•  Carcasa'durable'•  Cierres'herméJcos'para'una'operación'confiable'•  Elevada'resistencia'a'las'disJntas'condiciones'ambientales'•  Alta'repeJJbilidad'•  Pérdida'de'voltaje'mínimas'•  Ausencia'de'corriente'de'fuga'

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Interruptores%de%posición%electromecánicos%

• Desventajas'•  Vida'de'los'contactos'más'breve'que'en'la'tecnología'de'estado'sólido'•  Los'componentes'mecánicos'móviles'se'desgastan,'por'lo'que'requieren'mayor'mantenimiento'•  No'se'pueden'uJlizar'en'todas'las'aplicaciones'

Interruptores%de%posición%electromecánicos%•  Conexionado'

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Alimentación externa o interna 24 VDC

Entrada I0.1 Entrada'I0.1'

Alimentación'interna'24'VDC'

Interruptores%de%posición%electromecánicos%•  Conexionado'

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Alimentación externa 24 VDC

Masa


Alimentación''EXterna'24'VDC'

Masa'

Interruptores%de%posición%electromecánicos%•  Interruptores'de'posición'electromecánicos'(Aplicaciones)'

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Sensores%de%proximidad%magnéticos%•  Sensores'de'proximidad'Reed''•  Reaccionan'ante'los'campos'magnéJcos'de'imanes'permanentes'y'de'electroimanes.''

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Sensores%de%proximidad%magnéticos%•  Sensores'Reed.'

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•  Ejemplos de aplicación

o  Detectores de posición de cilindros

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•  Detectores de posición de un cilindro

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•  Detectores de posición de un cilindro

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Sensores%de%proximidad%magnéticos%•  Mini`Reed''

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Sensores%de%proximidad%magnéticos%•  Aplicaciones'

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Sensores%Inductivos%•  Se'basa'en'la'alteración'de'la'inductancia'en'una'bobina'al'acercar'un'objeto'metálico.'

•  El'objeto'a'detectar'debe'ser'de'metal'

•  Se'uJlizan'para'detectar'la'proximidad'de'piezas'metálicas'en'un'rango'de'distancias'que'va'desde'1mm'a'unos'30'mm.'Hasta'75mm''

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o  Sólo materiales metálicos

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o  Sólo materiales metálicos

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• Ventajas'•  No'entran'en'contacto'directo'con'el'objeto'a'detectar'•  No'se'desgastan'•  Tienen'un'Jempo'de'reacción'muy'reducido'•  Tiempo'de'vida'largo'e'independiente'del'número'de'detecciones'•  Son'insensibles'al'polvo'y'a'la'humedad'

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Sensores%Inductivos%• Desventajas'•  Sólo'detectan'la'presencia'de'objetos'metálicos'•  Pueden'verse'afectados'por'campos'electromagnéJcos'intensos'•  El'margen'de'operación'es'más'corto'en'comparación'con'otros'sensores'

Sensores%Inductivos%•  Conexionado'

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Alimentación externa o interna de 24 VDC

Masa


Alimentación'interna'24'VDC'

Masa'

Sensores%Inductivos%•  Aplicaciones'

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Conexión de sensores o captadores • 

Detectores inductivos

o A

plicaciones

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o  Aplicaciones

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Sensores%Inductivos%•  Aplicaciones'•  Velocidad'y'senJdo'de'rotación''•  Detección'de'la'posición'final'de'la'matriz'de'una'prensa''

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Conexión de sensores o captadores •  Aplicaciones

o  Velocidad y sentido de rotación

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o  Detección de la posición final de la matriz de una prensa

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Sensores%Inductivos%•  Aplicaciones'•  Dos'sensores'de'proximidad'inducJvos'detectan'si'la'corredera'se'halla'en'un'extremo'o'en'otro''

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o  Dos sensores de proximidad inductivos detectan si la corredera se halla en un

extremo o en otro

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Sensores%Capacitivos%• Detectores'CapaciJvos''• Materiales'metálicos'o'no'en'el'rango'de'distancias'que'va'desde'1mm'a'unos'30'mm.''•  pero'su'sensibilidad'se've'muy'afectada'por'el'Jpo'de'material'y'por'el'grado'de'humedad'ambiental'y'del'cuerpo'a'detectar.''

•  Las'aplicaciones'vpicas'son,'la'detección'de'materiales'no'metálicos'como'vidrio,'cerámica,'plásJco,'madera,'aceite,'agua,'cartón,'papel,'etc.''

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Sensores%Capacitivos%• Principio'de'funcionamiento'

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30'25

SensoresSensores y y ActuadoresActuadores Industriales.Industriales.SensoresSensores Industriales. Detectores Industriales. Detectores CapacitivosCapacitivos

Principio de funcionamiento

Sensores%Capacitivos%• Depende'de'la'distancia'entre'el'medio'y'la'superficie'acJva,'las'dimensiones'del'medio'y'su'constante'dieléctrica''• Tipos'de'material''

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Conexión de sensores o captadores •  Detectores capacitivos

o  Depende de la distancia entre el medio y la superficie activa, las dimensiones del

medio y su constante dieléctrica

o  Tipos de material

81

Conexión de sensores o captadores •  Detectores capacitivos

o  Depende de la distancia entre el medio y la superficie activa, las dimensiones del

medio y su constante dieléctrica

o  Tipos de material

81

• Ventajas'•  Detectan'objetos'metálicos'y'no'metálicos,'así'como'líquidos'y'sólidos'•  Pueden'“ver'a'través”'de'ciertos'materiales'•  Son'de'estado'sólido'y'Jenen'una'larga'vida'úJl'•  Disponen'de'muchas'configuraciones'de'montaje'

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Sensores%Capacitivos%•  Desventajas'•  Distancia'de'detección'corta'y'varía'en'función'del'material'detectado'•  Son'muy'sensibles'a'factores'ambientales:'la'húmedad,'…'•  No'son'selecJvos'con'respecto'al'objeto'detectado'es'esencial'controlar'qué'es'lo'que'se'aproxima'al'sensor'•  Detectar'objetos'a'través'de'una'pared'no'metálica.'Pared'inferior'a'4'mm'y'constante'dieléctrica'del'material'por'lo'menos'4'veces'el'de'la'pared.''

Sensores%Capacitivos%•  Aplicaciones'

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Sensores%Capacitivos%•  Aplicaciones'•  Detección'de'suelas'de'goma'negras''•  Nivel'de'llenado'de'líquidos'

•  Sensor'de'proximidad'capaciJvo,'encapsulado'en'plásJco'o'en'cristal'de'cuarzo'

•  A'través'de'un'tubo'de'plásJco'o'vidrio''

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o  Detección de suelas de goma negras

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o  Nivel de llenado de líquidos

•  Sensor de proximidad capacitivo, encapsulado en plástico o en cristal de cuarzo

•  A través de un tubo de plástico o vidrio

86


o  Nivel de llenado de líquidos

•  Sensor de proximidad capacitivo, encapsulado en plástico o en cristal de cuarzo

•  A través de un tubo de plástico o vidrio

86

Sensores%Capacitivos%•  Aplicaciones'•  Verificación'del'contenido'de'paquetes'

•  Comprobación'del'contenido'de'una'caja'a'través'del'cartón'•  Supervisión'del'bobinado'de'cables'e'hilos'eléctricos''

•  CapaciJvo'reacciona'al'cobre'que'conJene'hilos'o'cables'eléctricos'de'diámetro'pequeño'!! No'inducJvos'o'a'distancia'muy'corta''

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o  Verificación del contenido de paquetes

•  Comprobación del contenido de una caja a través del cartón

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o  Supervisión del bobinado de cables e hilos eléctricos

•  Capacitivo reacciona al cobre que contiene hilos o cables eléctricos de diámetro pequeño " No inductivos o a distancia muy corta

88

Sensores%de%proximidad%magnéticos%•  CapaciJvos'•  El'sensor'capaciJvo'detecta'de'forma'fiable'gránulos,'polvos,'y'medios'viscosos'o'líquidos.'Y'el'polvo,'los'reflejos'y'texturas'de'objetos'y'los'colores'no'Jenen'ningún'efecto.'

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En'entornos'diRciles'donde'el'polvo,'las'reflexiones,'las'propiedades'del'objeto,'o'el'color'podían'influir'en'la'medición,'los'sensores'capaciJvos'son'la'elección'correcta.'Precisamente'monitorear'alturas'de'apilamiento,'detectar'sólidos'y'líquidos'a'través'de'vidrio'o'de'plásJco'paredes'de'hasta'4'mm'de'espesor'o'en'contacto'directo.'

Sensores%Capacitivos%•  Aplicaciones'

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Sensores%Ópticos%

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Construcción:

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•  Sensores'de'proximidad'ópJcos'•  Un'sensor'de'proximidad'ópJco'se'compone'básicamente'de'un'emisor'de'luz'asociado'a'un'receptor'sensible'a'la'canJdad'de'luz'recibida.'

•  Detecta'cuando'en'el'objeJvo'penetra'en'el'haz'luminoso'emiJdo'y'modifica'de'forma'suficiente'la'canJdad'de'luz'que'recibe'el'sensor'para'provocar'un'cambio'de'estado'de'la'salida''

Sensores%Ópticos%•  Sensores'de'proximidad'ópJcos'(Jpo'de'detección)'

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SENSORES'ÓPTICOS'

SENSORES'DE'BARRERA' SENSORES'DE'REFLEXIÓN'DIRECTA'

SENSORES'DE''RETROREFLEXIÓN'

EJECUCIÓN'CON'CABLE'DE'

FIBRA'ÓPTICA'

EJECUCIÓN'CON'CABLE'DE'

FIBRA'ÓPTICA'

Sensores%Ópticos%•  Sensores'de'proximidad'ópJcos:'ejecución'en'fibra'ópJca'•  se'uJlizan'cuando:''

•  los'disposiJvos'convencionales'ocupan'demasiado'espacio.'•  en'áreas'con'riesgo'de'explosión'•  permiten'detectar'con'precisión'la'posición'de'pequeños'objetos''

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Sensores%Ópticos%•  Métodos'de'detección:'•  Método'de'detección'por'luz'•  Método'de'detección'por'obscuridad''

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o  Método de detección por obscuridad

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Conexión de sensores o captadores •  Senores de barrera y retroreflexión

o  Método de detección por luz


•  Sensores de reflexión directa

o  Método de detección por luz


94

Sensores%Ópticos%•  Margen'de'funcionamiento'de'los'sensores'de'proximidad'ópJcos'•  Contaminación'polvo,'virutas,'etc.!!Interferencias'en'los'sensores'y'mal'funcionamiento''•  Ensuciamiento'de'las'lentes'de'la'ópJca'del'sensor'•  De'los'reflectores.'•  Contaminación'del'rayo'de'luz'•  Reflexión'directa.'La'suciedad'en'el'objeto'a'detectar.''

•  Funcionamiento'fiable''•  Hacerlo'funcionar'con'suficiente'margen'operaJvo'(ensayos'previos,'seleccionando'uno'con'suficiente'margen'de'funcionamiento,...)''

•  UJlizando'sensores'con'ayuda'al'ajuste.'Parpadeo'de'un'LED'en'zonas'límite'de'detección.''

•  Sensores'con'indicación'automáJca'de'ensuciamiento.''

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Sensores%Ópticos%•  Margen'de'funcionamiento'•  PR'potencia'real'de'la'señal'ópJca'en'la'entrada'del'receptor'•  PT'potencia'señal'ópJca'mínima'detectable'•  'β'='1'en'el'umbral'de'detección'1.5'margen'de'funcionamiento'del'50%'•  Depende'distancia'entre'emisor'y'receptor(barrera)(reflector'retroreflexión)(sensor`'objeto'en'reflexión'directa)''

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Conexión de sensores o captadores •  Margen de funcionamiento

o  PR potencia real de la señal óptica en la entrada del receptor

o  PT potencia señal óptica mínima detectable

o  β = 1 en el umbral de detección 1.5 margen de funcionamiento del 50%

o  Depende distancia entre emisor y receptor(barrera)(reflector retroreflexión)(sensor-

objeto en reflexión directa)

97

TPRP=β

Sensores%Ópticos%•  La'contaminación'anJcipada'puede'esJmarse'considerando'un'factor'τ.'(=1'sin'contam.'=0.1'contam.'1/10'de'la'señal)''•  Para'τ=0.1'β>10''•  LED'PARAPADEA'PARA'β='1.5''•  Indicador'de'contaminación'en'el'sensor.''•  Led'parpadee''•  AcJvación'de'una'salida'

•  Otras'razones.'Fuera'del'margen'de'funcionamiento:''•  Sobrepasar'el'margen'de'seguridad'de'detección'•  Cambios'en'la'superficie'del'material'de'los'objetos'a'detectar'o'Montaje'incorrecto'

•  Envejecimiento'del'diodo'emisor'•  Rotura'del'cable'de'fibra'ópJca'

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Sensores%Ópticos%•  Sensor'de'barrera'•  Ventajas'

•  Incremento'de'la'fiabilidad'debido'a'la'presencia'permanente'de'luz'durante'el'estado'de'reposo'

•  Amplio'alcance'•  Pueden'detectarse'pequeños'objetos'incluso'a'largas'distancias'o'Adecuado'para'ambientes'agresivos'

•  Buena'precisión'de'posicionado.''•  Desventajas'

•  Dos'elementos'separados(emisor`receptor)'conexiones'independientes'•  No'para'objetos'completamente'transparentes'(podría'ajustarse)'•  Un'fallo'en'el'emisor'es'evaluado'como'objeto'presente'(importante'en'aplicaciones'para'prevención'de'accidentes)''

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Sensores%Ópticos%•  Aplicaciones'(sensores'de'barrera)'•  Rotura'de'una'broca''•  Prevención'de'accidentes'en'una'prensa'

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o  Rotura de una broca

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o  Prevención de accidentes en una prensa

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Sensores%Ópticos%•  Sensor'ópJco`'barrera'

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Sensores%de%proximidad%magnéticos%•  Fotoeléctrico`'Control'de'accesos'

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Sensores%Ópticos%•  Aplicaciones'(barrera)'

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Sensores%Ópticos%•  Aplicaciones'(barrera)'

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Sensores%Ópticos%Sensor'de'retroreflexión'•  Ventajas'•  Mejor'fiabilidad'dado'que'la'luz'permanentemente'durante'el'estado'de'reposo'

•  Instalación'y'ajustes'sencillos'•  El'objeto'a'detectar'puede'ser'reflectante,'especular'o'transparente,'siempre'que'absorba'un'porcentaje'suficiente'de'luz'

•  Mayor'rango'que'los'de'reflexión'directa'

•  Inconvenientes'•  'Objetos'transparentes'muy'claros'o'brillantes'pueden'pasar'inadverJdos'(se'puede'ajustar)'

• Notas''•  'Un'fallo'en'el'emisor'es'evaluado'como'objeto'presente'•  Reflectantes'deterioro'por'envejecimiento'o'suciedad''

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Sensores%Ópticos%•  Aplicaciones'(sensores'retroreflexión)'•  Presencia'y'conteo'de'objetos''•  Control'de'un'bucle'compensador'

•  Reflector'una'lámina'o'tres'individuales''

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o  Presencia y conteo de objetos

o  Ventaja o  Sólo se necesita un reflector pasivo, frente a las barreras 2 activos cableado

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•  Aplicaciones

o  Control de un bucle compensador

o  Reflector una lámina o tres individuales

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Sensores%Ópticos%•  Aplicaciones'(sensores'retroreflexión)'•  Flujo'de'palets,'contando'botellas,'botes,'cajas;'detectar'personas,'parking''

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•  Aplicaciones

o  Flujo de palets, contando botellas, botes, cajas; detectar personas, parking

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Sensores%Ópticos%•  Sensor'ópJco`retroreflexión'

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Sensores%Ópticos%Sensor'de'reflexión'

• Ventajas'•  Propio'objeto'hace'de'reflector'•  'El'objeto'puede'ser'reflectante,'especular'o'transparente'y'hasta'traslúcido!!refleje'suficiente'

•  Permiten'detectar'en'posición'frontal'(a'diferencia'de'barrera'lateral)'•  Dependiendo'del'ajuste'del'sensor'los'objetos'pueden'detectarse'selecJvamente'frente'a'un'fondo''

•  Inconveniente'•  'La'respuesta'del'sensor'no'es'lineal.'Luego'no'son'tan'adecuados'como'los'de'barrera'para'una'elevada'precisión'de'respuesta'lateral''

• Notas'•  El'fondo'en'ausencia'de'objeto'no'se'debe'detectar'•  'Fallo'emisor'no'objeto''

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Sensores%Ópticos%•  Sensor'ópJco'reflexión`'nivel'del'apilador'de'cajas'de'cartón'

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Sensores%Ópticos%•  Sensor'ópJco'reflexión'

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Sensores%Ópticos%•  Aplicaciones'(reflexion)'

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Sensores%Ópticos%Sensor'de'reflexión''(problemas)'• Objetos'con'baja'reflexión'•  PlásJcos'negro'mate,'goma'negra,'materiales'oscuros'con'superficies'rugosas,'tejidos'obscuros,'acero'pulido,...''

•  No'reaccionan'o'sólo'lo'hacen'a'distancias'muy'cortas'

• Soluciones'alternaJvas'•  Barrera'o'retroreflexión'para'acercamiento'lateral'•  CapaciJvos'o'ultrasónicos'para'aproximación'frontal''

•  Influencia'del'fondo'en'el'ajuste'de'la'sensibilidad''•  Si'no'hay'clara'diferencia'entre'el'objeto'y'el'fondo''•  Emisores`captadores'de'luz'por'reflexión'con'borrado'de'fondo'•  Pueden'detectar'objetos'hasta'una'distancia'de'reflexión'determinada.''

•  Todo'lo'que'queda'de'fondo'se'borra.'•  El'nivel'del'foco'se'puede'modificar''

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Sensores%Ópticos%•  Borrado'de'fondo.'Sensor'de'posición''

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Conexión de sensores o captadores •  Borrado de fondo. Sensor de posición

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Conexión de sensores o captadores •  Borrado de fondo. Sensor de posición

118 Conexión de sensores o captadores •  Aplicaciones

o  Verificación de la posición de una pieza

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Sensores%Ópticos%•  Aplicaciones'

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Sensores%Ultrasónicos%•  Sensores'de'proximidad'ultrasónicos''•  El'principio'de'la'detección'por'ultrasonido'se'basa'en'la'medida'del'Jempo'transcurrido'entre'la'emisión'de'una'onda'ultrasónica'y'la'recepción'de'su'eco.'

•  El'transductor(emisor`receptor)'genera'un'onda'ultrasónica'pulsada'(de'200'a'500'KHz'según'el'sensor)'que'se'desplaza'en'el'aire'ambiente'a'la'velocidad'del'sonido.'

•  En'el'momento'en'el'que'la'onda'encuentra'un'objeto,'una'onda'reflejada'(eco)'vuelve'hacia'el'transductor.'Un'microcontrolador'analiza'la'señal'recibida'y'mide'el'intervalo'de'Jempo'entre'la'señal'emiJda'y'el'eco.'

•  Emiten'sonido'en'el'rango'inaudible'a'cualquier'frecuencia'

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SensoresSensores y y ActuadoresActuadores Industriales.Industriales.SensoresSensores Industriales. Detectores Ultrasónicos Industriales. Detectores Ultrasónicos

Principio de funcionamiento

Sensores%Ultrasónicos%•  Alcance'nominal'(Sn)'•  Valor'convencional'para'designar'el'alcance'

•  Zona'Ciega'•  Zona'comprendida'entre'el'lado'sensible'del'detector'y'el'alcance'mínimo'en'el'que'ningún'objeto'puede'detectarse'de'forma'fiable.'

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SensoresSensores y y ActuadoresActuadores Industriales.Industriales.SensoresSensores Industriales. Detectores Ultrasónicos Industriales. Detectores Ultrasónicos

Terminología

Sensores%Ultrasónicos%•  Ventajas:'•  Rango'relaJvamente'alto'(hasta'varios'metros)'•  Detección'del'objeto'independiente'del'color'y'del'material'•  Detección'segura'de'objetos'transparentes'(ejem.'Botellas'de'vidrio)'

•  RelaJvamente'insensible'a'la'suciedad'y'el'polvo'•  Posibilidad'de'desvanecimiento'gradual'del'fondo'•  Posibilidad'de'aplicaciones'al'aire'libre'•  Posibilidad'de'detección'sin'contacto'con'puntos'de'conmutación'de'precisión'variable.'La'zona'de'detección'puede'dividirse'a'voluntad.'Se'dispone'de'versiones'programables.''

•  Desventajas'•  Objetos'con'superficies'inclinadas,'el'sonido'se'desvía.'•  Reaccionan'con'relaJva'lenJtud.'Frecuencia'de'conmutación'máxima'entre'1'y'125'Hz'

•  Más'caros'que'los'ópJcos'prácJcamente'el'doble''

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Sensores%Ultrasónicos%•  Efecto'del'Jpo'de'objeto'•  Los'materiales'que'absorben'el'sonido'tales'como'telas'gruesas,'lana,'algodón,'gomaespuma,'lana'de'roca.!!barreras'ultrasónicas'

•  Objetos'reflectantes,'transparentes'o'intensamente'negros'que'no'podrían'con'ópJcos'

•  Láminas'finas'de'material'transparente'de'0.1'mm'se'pueden'detectar''•  Posición'del'objeto''

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•  Efecto de la superficie del objeto

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•  Efecto de la superficie del objeto

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Sensores%Ultrasónicos%•  Barreras'ultrasónicas'

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La'detección'y'el'recuento'de'botellas'en'varios'puntos'de'la'máquina'garanJza'el'control(conBnuo(del(flujo(de(material.'La'entrada'y'salida'de'botellas'en'el'sistema(de(llenado(se(opBmiza,'y'se(detectan(de(forma(fiable'las'botellas(que(faltan'en'la'cadena.'Con'los'sensores(ultrasónicos(de(un(haz,'la'detección'fiable'de'botellas'está'garanJzada,'incluso'en'las'zonas'donde'se'genera(gran(canBdad(de(vapor.'


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Sensores%Ultrasónicos%•  Sensor'ultrasónico'•  Un'buen'embalaje'significa'aprovechar'de'forma'eficaz'el'espacio.'Los'sensores'ultrasónicos'permiten'unas'inspecciones'seguras'incluso'en'los'espacios'más'reducidos.'

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Sensores%Ultrasónicos%•  Sin'embargo,'la'tecnología'ultrasónica'no'se'uJliza'exclusivamente'en'entornos'industriales'agresivos.'

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Sensores%Ultrasónicos%•  Sensor'ultrasónico'•  Distancia(de(detección:'con'su'forma'pequeña'y'de'bajo'peso,'los'sensores'ultrasónicos'en'miniatura'también'se'pueden'instalar'en'pequeñas'micropinzas'con'espacio'limitado'para'colocar'sensores'ultrasónicos.'

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Sensores%Ultrasónicos%•  Sensor'ultrasónico'•  Control(de(nivel(de(apilamiento:'los'sensores'ultrasónicos'con'salidas'analógicas'

proporcionan'una'señal'de'salida'proporcional'de'distancia'altamente'independiente'del'material'objeJvo'encontrado.'La'resolución'esuniforme'de'0,3'mm,'incluso'para'el'máximo'rango'de'escaneo'de'2.000'mm.'''

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Sensores%Ultrasónicos%•  Sensor'ultrasónico'•  Determinación(del(diámetro(del(rollo:'las'funciones'de'enrollar'y'desenrollar,'los'sensores'ultrasónicos'de'medición'de'distancia'miden'con'precisión'el'diámetro'exterior'de'los'rollos'que'conJenen'materiales'tales'como'películas'de'plásJco,'hoja'de'metal,'papel'y'cartón,'chapa,'etc.'

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Sensores%Ultrasónicos%•  MúlJples'hojas'de'metal'en'prensas'y'punzones'son'un'problema'constante'en'la'

industria'de'formación'de'metal.'Ocasionalmente,'dos'o'más'hojas'se'pasan'por'alimentadores'automáJcos'a'la'prensa'de'conformación'de'metal'causando'grandes'daños'a'las'herramientas,'troqueles,'y'la'maquinaria'de'estampación'en'sí.'Las'reparaciones'y'la'pérdida'de'producción'son'costosas.''

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Sensores%Ultrasónicos%•  Comparación'

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tema3 parte 1 -...

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