Sensor de proximidad

• Sensores de proximidad capacitivos

Los sensores de proximidad capacitivos pueden detectar objetivos metálicos y no-metálicos en forma de polvos, gránulos, líquidos y sólidos. Este dispositivo es similar a un sensor inductivo, excepto que la bobina inductiva del sensor inductivo se reemplaza por una placa sensora capacitiva. La placa sensora en el sensor forma un capacitor con el objeto objetivo y cuando el objeto se acerca a la superficie sensora, ingresa al campo electrostático del electrodo y cambia la capacitancia en el circuito oscilador. El oscilador comienza a oscilar y el circuito disparador lee la amplitud del oscilador. Cuando alcanza una cierta amplitud, cambia el estado de la salida del sensor. A medida que el objeto se aleja del sensor, la amplitud del oscilador disminuye y cambia el estado de la salida del sensor a su estado original.

El capacitivo es más lento que el inductivo y normalmente puede detectar de 1 a 25 mm, y algunos sensores pueden detectar 2 pulgadas. Dado que los sensores capacitivos pueden detectar la mayoría de los tipos de materiales, deben mantenerse alejados de materiales que no sean-objetivo para evitar activaciones falsas. Por lo tanto, si el objetivo contiene materiales ferrosos, los sensores inductivos son una opción más confiable.

• Sensores de proximidad inductivos

A diferencia de otras tecnologías de detección de proximidad, solo pueden funcionar con objetos metálicos porque utilizan campos magnéticos para la detección. Los sensores de proximidad inductivos funcionan de dos maneras.

En la primera forma, cuando un objetivo se acerca al sensor, la corriente inducida aumenta, lo que aumenta la carga en el circuito de oscilación, provocando que su oscilación se amortigue o detenga. El sensor detecta este cambio en el estado de oscilación con un circuito de detección de amplitud y emite una señal de detección.

Por otro lado, se utiliza el cambio de frecuencia provocado por la presencia de un objetivo conductor en lugar del cambio de amplitud. Los objetos de metales no ferrosos, como el aluminio o el cobre, que se acercan al sensor hacen que la frecuencia de oscilación aumente, mientras que los objetos de metales ferrosos, como el hierro o el acero, hacen que la frecuencia de oscilación disminuya. El cambio en la frecuencia de oscilación con respecto a la frecuencia de referencia hace que cambie el estado de salida del sensor.

Como sensor de proximidad, los sensores de proximidad inductivos se utilizan a menudo en aplicaciones de distancias más cortas y pueden proporcionar frecuencias de actualización extremadamente rápidas porque se basan en el principio de detectar diferencias en campos electromagnéticos. Este sensor funciona mejor en materiales metálicos ferrosos como hierro y acero.

En circunstancias normales, el indicador de señal es una forma de reflejar la señal del estado de funcionamiento del interruptor, a saber:

En el estado normalmente abierto (NO), está "apagado"; en el estado normalmente cerrado (NC), está "encendido".

Cuando el indicador de señal no coincide con la señal de retroalimentación, indica que hay una anomalía o un mal fenómeno. Hay muchas razones posibles:

1. El sensor y el equipo están cableados incorrectamente, el voltaje de funcionamiento es incorrecto, el equipo tiene un cortocircuito-, etc., lo que provoca daños directos como quemaduras, daños y averías en el circuito interno del sensor.

2. El circuito del equipo tiene un contacto deficiente o un cortocircuito inestable, lo que causa daños no-destructivos al interior del sensor.

3. El sensor en sí no tiene función de protección. Una vez que la conexión es incorrecta o se produce un cortocircuito, el interruptor no se puede utilizar directamente.

(Es imposible distinguir si la operatividad es mala o deficiente).

4. El voltaje de funcionamiento es demasiado alto, el voltaje de la corriente de cortocircuito-instantáneo es demasiado alto y el tubo de salida está roto debido a un cortocircuito-a largo plazo. La luz de señal cambia, pero no hay salida de señal.

La luz de señal parpadea, no hay cambio de señal, hay un cortocircuito en el equipo y en la conexión, y el interruptor puede dañarse o saturarse directamente si no se manipula por mucho tiempo.

Se refiere al método de instalación del sensor. La instalación empotrada se puede enterrar en metal, mientras que la instalación no empotrada no se puede enterrar en metal, pero la distancia de acción es mayor que la de la instalación empotrada. Instalación empotrada: el sensor está enterrado en una base metálica y su superficie de trabajo de detección efectiva está al ras con la superficie de la base. Instalación no empotrada: el sensor no está enterrado en una base metálica y su superficie de trabajo de detección efectiva debe mantener un cierto tamaño con su base. Para sensores de proximidad de la misma especificación, la instalación no-empotrada puede obtener la distancia máxima de detección. Las ventajas de los sensores montados-empotrados son: tienen un mejor rendimiento de protección mecánica y una mayor capacidad anti-interferencia en comparación con los sensores no-montados-empotrados. En comparación con los sensores no-montados-empotrados, la distancia de acción de los sensores montados-empotrados es aproximadamente el 69% de estos últimos.

El principio de funcionamiento de los sensores de proximidad capacitivos es similar al de los sensores inductivos. Un condensador ubicado en el lado principal del sensor genera un campo electromagnético. Las partes cercanas cambian la intensidad y frecuencia de la oscilación. A diferencia de los sensores inductivos, los sensores capacitivos pueden detectar no sólo piezas metálicas, sino también piezas de diversas formas y materiales (sólidos, líquidos, viscosos, en polvo, etc.).

Las principales características de los sensores capacitivos son:

1.Rango bajo: menos de 60 mm

2.Algo más caros que los sensores inductivos

3.Se utiliza para una amplia gama de piezas fabricadas con todos los materiales diferentes.

4.Puede detectar objetos a través de paredes no-metálicas

5.Sensible a la humedad y vapores concentrados.

6.Ampliamente utilizado para la detección de nivel (es decir, a través de botellas de plástico) y para la detección de materiales transparentes a distancias cortas.

7.Sin desgaste mecánico, larga vida útil-independiente

8.Adaptado a entornos industriales (atmósferas contaminadas)

9.Alto rendimiento

Los sensores de proximidad inductivos son los más populares. Tienen un circuito oscilante que genera un campo electromagnético. Cualquier pieza metálica que se acerque a ella se detecta porque es la fuente de la corriente inducida, que luego reduce las oscilaciones detectadas por el detector.

Las principales características de los sensores inductivos son:

1.Solo se puede utilizar para piezas metálicas.

2.Rango relativamente limitado: máximo 80 mm, dependiendo de la naturaleza de la aleación.

3.Bajo coste: la mitad del precio de los sensores fotoeléctricos

4.Robusto, resistente a ambientes hostiles, insensible a golpes, vibraciones, polvo, etc.

5.Alta frecuencia de conmutación (varios kHz), permitiendo la detección de piezas que pasan a altas velocidades incluso en rotación.

6.Sin piezas móviles sujetas a desgaste.

1. Interferencia del campo magnético: Dado que los interruptores de proximidad inductivos detectan si un objeto se acerca al detectar cambios en el campo magnético, no debe haber ningún campo magnético fuerte alrededor de la instalación, que pueda interferir con su funcionamiento normal.

2. Voltaje de fuente de alimentación inestable: un voltaje de funcionamiento normal y estable puede garantizar el funcionamiento normal del interruptor de proximidad. El voltaje inestable o el cortocircuito de la línea eléctrica harán que el interruptor de proximidad no funcione correctamente.

3. El objeto detectado no es un material metálico: el interruptor de proximidad inductivo solo puede detectar materiales metálicos.

4. Envejecimiento del equipo: después de un uso prolongado-, los componentes internos del interruptor de proximidad también envejecerán o se dañarán, lo que provocará que falle y sea necesario revisarlos y repararlos.

5. Cableado suelto: Si el sitio donde está instalado el interruptor de proximidad vibra durante mucho tiempo, esto hará que su cableado se afloje, lo que resultará en una transmisión de señal deficiente o suelta, lo que se refleja en la falla del interruptor de proximidad.

Cuestiones medioambientales: en términos generales, el nivel de protección de muchas marcas importadas, como los interruptores de proximidad de Autonics, es IP66 y superior. Sin embargo, para los interruptores de proximidad inductivos, si hay polvo espeso en la superficie del objeto detectado, esto conducirá inevitablemente a una precisión de detección baja y tendrá un mayor impacto en la velocidad de respuesta y la sensibilidad del interruptor de proximidad.

Los sensores de proximidad inductivos encontrarán algunas fallas comunes durante su uso. Comprender las causas de estas fallas y los métodos de solución de problemas correspondientes puede ayudar a resolver los problemas rápidamente y garantizar el funcionamiento normal de la línea de producción.

Las siguientes son algunas fallas comunes y sus métodos de solución de problemas:

Sin señal de salida

Motivo: problema de suministro de energía, error de cableado, daño del sensor u objeto objetivo no está dentro del rango de detección.

Método de solución de problemas:

Verifique si el voltaje de la fuente de alimentación cumple con los requisitos y confirme que la fuente de alimentación esté conectada correctamente.

Compruebe si el cableado está suelto o desconectado.

Confirme si el objeto objetivo está dentro del rango de detección efectivo del sensor.

Si las comprobaciones anteriores son normales, es posible que el sensor esté dañado y sea necesario reemplazar un sensor nuevo.

Señal de salida inestable

Motivo: interferencia ambiental (como interferencia electromagnética), movimiento inestable del objeto objetivo, instalación incorrecta del sensor o sensibilidad excesiva.

Método de solución de problemas:

Compruebe si hay campos electromagnéticos fuertes u otras fuentes de interferencia alrededor y tome medidas de protección.

Asegúrese de que el objeto que se está midiendo sea estable y se mantenga a una distancia adecuada del sensor.

Compruebe si el sensor está firmemente instalado y ajustado al ángulo y posición adecuados.

Ajuste la configuración de sensibilidad del sensor para adaptarlo al entorno de aplicación actual.

Falso gatillo

Motivo: la sensibilidad del sensor es demasiado alta, factores ambientales (como cambios de temperatura), interferencias de otros objetos metálicos cercanos.

Método de solución de problemas:

Reduzca la configuración de sensibilidad del sensor.

Verificar y optimizar el ambiente de trabajo para evitar fluctuaciones excesivas de temperatura.

Limpie los restos metálicos alrededor del sensor para garantizar que ningún objeto metálico innecesario afecte la detección.

El tiempo de respuesta es demasiado largo.

Motivo: envejecimiento del sensor, problemas del circuito interno o coincidencia de carga inadecuada.

Método de solución de problemas:

Verifique el estado de funcionamiento del sensor. Si el rendimiento se degrada significativamente, es posible que deba reemplazar el nuevo sensor.

Confirme que la carga coincida con la salida del sensor y agregue un circuito de aislamiento o use un relé intermedio si es necesario.

Si el retraso de respuesta se debe a un problema de carga, puede considerar optimizar la configuración de carga.

Distancia de detección reducida

Motivo: el sensor está sucio, el material del objeto objetivo ha cambiado o el sensor ha envejecido.

Método de solución de problemas:

Limpie la superficie del sensor para eliminar impurezas como polvo y aceite.

Compruebe si el material del objeto objetivo ha cambiado y ajuste los parámetros del sensor para adaptarse al nuevo material.

Si el sensor se ha utilizado durante mucho tiempo y ha envejecido, se recomienda reemplazarlo por un sensor nuevo.

Daño frecuente

Causas: Choque mecánico, sobrecarga o condiciones ambientales adversas.

Solución de problemas:

Vuelva a-evaluar la ubicación de instalación para asegurarse de que el sensor no esté sujeto a golpes mecánicos directos.

Verifique las conexiones eléctricas para asegurarse de que no se produzca ninguna sobrecarga.

Mejorar el entorno de trabajo, como añadir una cubierta protectora o aumentar el nivel de protección.

La tasa de fallos de los sensores de proximidad inductivos se puede reducir considerablemente mediante un mantenimiento regular y un uso correcto. Si encuentra un problema que es difícil de resolver, se recomienda comunicarse con nuestro departamento de soporte técnico de Garantta Sensor Company para obtener ayuda. Además, los registros detallados de cada falla y el proceso de manejo ayudarán a prevenir y abordar mejor problemas similares en el futuro.

Problemas comunes y fenómenos de fracaso

1. El sensor de proximidad no puede confirmar el rango de distancia del objeto detectado.

2. El interruptor está instalado dentro del rango de distancia de detección, y la señal a veces se detecta y otras no (a veces se puede detectar, a veces no se puede detectar).

3. La distancia de detección real es diferente de la distancia de detección estándar indicada por el sensor. (O menor que la distancia de detección, o mayor que la distancia de detección).

4. La luz indicadora tiene un aviso de señal, pero no hay salida de señal; o la luz indicadora de señal siempre está encendida sin cambio de señal; o la señal sigue parpadeando, etc.

5. No hay respuesta de acción después de encender la alimentación o no hay respuesta de señal.

6. ¿Se pueden conectar varios sensores al mismo tiempo, etc. (El dispositivo puede distinguir las señales de retroalimentación de diferentes sensores, por lo que se pueden conectar varios sensores al mismo tiempo)?

¿Cómo resolver varios problemas en aplicaciones reales?

Debe comprender a qué tipo de interruptor compró, sus características únicas del producto y principios básicos de aplicación, métodos de instalación, precauciones, etc. La información sobre el sensor de interruptor de proximidad inductor producido por nuestra empresa es la siguiente.

1. Método de inspección del interruptor de proximidad inductivo.

El interruptor de proximidad inductivo es un interruptor sin contacto (es decir, sensor de tipo interruptor), que se utiliza generalmente en equipos de control automático mecánico con alta precisión de posicionamiento, larga vida útil, velocidad de respuesta rápida e instalación conveniente. Se utiliza principalmente para límite, reinicio, posicionamiento de carrera, conteo, protección automática y reemplazo de microinterruptores. El objeto que debe detectar el sensor de proximidad inductivo debe ser un objeto metálico. Para objetos no-metálicos, el interruptor de proximidad inductivo no funcionará. Tiene las características de resistencia al agua, a los golpes, al aceite-, al polvo, a la corrosión-, etc., y tiene una gran aplicabilidad en entornos hostiles.

2. Señal de salida del interruptor del sensor de proximidad inductivo

El interruptor de proximidad es un término general para sensores sin contacto y sus tipos incluyen: inductivo, capacitivo y Hall. La señal de salida del interruptor de proximidad inductivo descrito esta vez es principalmente: la señal de cantidad del interruptor de abierto o cerrado (es decir, si hay un objeto metálico en cualquier posición dentro del rango máximo detectado por el cabezal del sensor del interruptor de proximidad al producto, se dará una señal de interruptor. Cuando el objeto no está dentro del rango de distancia de detección, la señal del interruptor del sensor es opuesta a la acción).