Sensor inductivo de proximidad PNP

En este tutorial te indicaremos como usar el sensor inductivo con Arduino UNO. El sensor es un dispositivo que es capaz de detectar todo material ferroso en particular metales. Por consiguiente tiene una gran utilidad  en la industria, como para contabiliza objetos o para limitar su posición. Esencialmente estos sensores llegan a automatizar procesos, mejorando su velocidad sin la intervención de el hombre.

Debido a corriente que circula en un conductor, se genera un campo magnético alrededor de su hilo devanado. En consecuencia si un material ferroso se aproxima al campo magnético, este es cortado conmutando este dispositivo. La bobina del sensor de proximidad esencialmente induce una corriente llamada de Foucault en el material por percibir. Esto a su vez, genera su campo magnético que impide al de la bobina del sensor, en consecuencia genera una reducción de su  misma inductancia.

La reducción de su devanado básicamente trae como causa una menor impedancia de esta. La inductancia tiene valor intrínseco de bobinas, que este valor depende del diámetro de sus espiras. En los sistemas de corriente alterna, en la reactancia inductiva se impide el cambio del sentido de su corriente calculándolo de esta forma:

Xl=2πfl

En donde:

  • Xl=reactancia inductiva en ohms (Ω).
  • π = 3.14159.
  • f = frecuencia en hertz (hz).
  • l = inductancia medida en henrios.
Sensor Inductivo

Sensor inductivo vista general

Operación y funcionamiento del sensor inductivo

En el caso de que se acerque un material ferroso, este incrementa la carga en el sensor, de tal manera que se disminuye el campo magnético. Su circuito inmediatamente monitorea la amplitud del oscilador al nivel predeterminado, seguidamente conmuta la salida del sensor. Si el material se aleja del campo magnético, la amplitud del oscilador incrementa. En particular, el circuito conmuta su estado de salida de nuevo a su estado normal.

Todos sensores inductivos tiene su bobina enrollada en su núcleo de ferrita y puede que estén blindados o no lo estén. Los  sensores sin blindaje tienen siempre una mejor distancia de campo magnético que  sensores blindados.

Sensor inductivo blindado

  • Su núcleo de ferrita centra el campo magnético radiado en dirección que se va a utilizar.
  • Se pone en su alrededor de su núcleo el anillo de metal para detener su radiación lateral del campo.
  • Todos sensores inductivos blindados podrán se montados al raz del material metálico, pero se aconseja dejar un espacio libre del blindaje  abajo y alrededor del área de su sensado.

Sensor no blindado

  • Los sensores inductivos no blindados no trae su anillo metálico por su alrededor del núcleo lo cual da radiación lateral del campo.
  • Estos sensores tienen espacio para mandar un campo magnético por su lateral.Tienen el área libre de metal para su sensado por la lateral.

Objetivo estándar en sensores inductivos

  • El objetivo estándar debe ser de una placa con un área plana, especialmente liza fabricada con acero dúctil de 1 milímetro de grueso.
  • Básicamente su longitud de los lados del material metálico es igual al diámetro del área del sensado o también 3 veces el rango de su ejecución específica, que es mayor.
  • Primeramente su longitud de sensado es constante en su objetivo estándar. para objetos no ferrosos, tal como lo es el cobre, aluminio y bronces sucede un fenómeno que es llamado efecto epitelial que da como consecuencia que su longitud de sensado disminuya dependiendo del grosor del objetivo aumenta.

Técnica para tener respuesta de un sensor inductivo a diferentes materiales.

  • En un material al ser sensado no es acero dúctil, se debe hacer un factor de corrección.
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Factor de corrección en un sensor inductivo

 

Características  de respuesta del sensor inductivo

  • Los sensores inductivos detectan a un objeto que solo cumple la condición de estar en el área definida que es enfrente del sensado del interruptor.
  • Su punto donde el interruptor de inductancia detecta el objetivo  entra en el punto de su ejecución.
  • El punto en cual el objetivo va saliendo el dispositivo conmuta nuevamente su posición normal se le llama punto de desarme.
  • Área entre los puntos es  conocido como zona de histéresis.

Curva de respuesta Inductiva

  • Su forma y tamaño en la curva de detección depende del interruptor del sensor especifico. La curva que se representa en la imagen es un tipo de interruptor de proximidad.
  • Aquí se observa un objetivo a .45 mm aproximadamente del sensor, esto va hacer que opere cuando su objetiva tenga el 25 % de la cara del sensor. En .8 mm del sensor su objetivo cubre por completo la cara de este sensor.

Aplicaciones sensor inductivo NPN y PNP

  • Su principal aplicación de un sensor inductivo es detectar materiales metálicos para su conmutación.En su funcionamiento, tienen a detectar los objetos sin tener que tocarlos, sin contacto físico que permiten el contaje, saber su posición en su forma de objetos metálicos, se usan también en la industria alimenticia en lo cual no interfiere con el producto.
  • También son muy usados en la industrial de la automatización de los automóviles, ya que en la mayoría de los materiales son metálicos. Debido a los sensores inductivos son de alta conmutación  en el trabajo que se usan para determinar su sentido en el giro  y vueltas de un eje o engranaje.

Referencias bibliograficas

  • http://automatismoindustrial.com/417-2/

Materiales

En la tienda virtual de HeTPro puedes encontrar todos los materiales: www.hetpro-store.com

Sensor inductivo con Arduino

Conexión física del sensor

Conexiones del sensor inductivo

  • Para PNP y NPN de lectura digital del sensor en Ardunio.
  • Salida PNP: Carga a potencial negativo, salida del detector HIGH (ALTA O POSITIVO).
  • Salida NPN. Carga a potencial positivo, salida del detector LOW (BAJA O NEGATIVA).
Conexiones o colores de cables del Sensor inductivo

Conexiones entre el sensor y Arduino para pnp y npn

Referencia: http://automatismoindustrial.com/417-2/

Para su conexión con Ardunio el cable de color  marrón se conecta 5 V de Ardunio , el cable azul se conecta a tierra (GND)  y el negro una entrada digital como lectura.

Código fuente para el sensor inductivo con Arduino

En la siguiente figura observamos el comportamiento de ese programa, a manera de validar el programa previo y el funcionamiento del sensor. Recordemos que aplica para cualquier sensor de estos NPN y PNP.

Sensor inductivo

Muestreo de conmutación de 1 a 0

15 Comments

  1. pablo agosto 29, 2016
  2. Andrés noviembre 14, 2016
    • Saul Jesus noviembre 23, 2016
  3. Alejandro noviembre 26, 2016
    • Alejandro noviembre 27, 2016
      • Saul Jesus noviembre 29, 2016
        • Carlos Puga agosto 10, 2017
  4. Camilo Ciro Quiroga noviembre 28, 2016
  5. Linda abril 5, 2017
    • Hector Torres abril 18, 2017
  6. jose abril 6, 2017
  7. Carlos Puga agosto 10, 2017
  8. Jerba mayo 28, 2018
  9. José Prudencio diciembre 2, 2018

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