Sensor de proximidad
Sensor de proximidad , también un interruptor táctil ( sensor de proximidad en inglés ): un interruptor de posición que funciona sin contacto mecánico con una parte móvil (máquina). Interruptor de posición: interruptor de circuito de control automático, cuyo mecanismo de control se activa cuando la parte móvil de la máquina alcanza una posición predeterminada. [1] [2]
La ausencia de contacto mecánico entre el objeto que actúa y el elemento sensible proporciona una serie de propiedades específicas del dispositivo.
Aplicación
Los sensores de proximidad capacitivos son populares como teclados en electrodomésticos (como cocinas). Sus ventajas son la uniformidad del diseño, la simplicidad y el bajo costo de implementación, la facilidad de sellado.
Los sensores de movimiento pirométricos sin contacto se utilizan ampliamente en los sistemas de seguridad de edificios.
Los sensores ultrasónicos se pueden encontrar con mayor frecuencia en los sistemas de asistencia al estacionamiento (radares de estacionamiento) de automóviles y en los sistemas de protección del territorio.
Automatización industrial
Los sensores sin contacto se utilizan ampliamente
en la automatización industrial:
- como sensores finales en la industria de máquinas herramienta (principalmente sensores inductivos);
- para el registro (conteo, posicionamiento, clasificación) de objetos en transportadores (se utilizan sensores inductivos y ópticos).
Para la automatización industrial, GOST 26430-85 introdujo el término "interruptor de proximidad". Posteriormente, GOST R 50030.5.2-99 reemplazó el término con "sensor sin contacto" [3] . Ambos términos se utilizan actualmente para estos productos.
Cómo funciona
- Interruptores capacitivos sin contacto. Se mide la capacitancia de un capacitor eléctrico, en cuyo aire dieléctrico entra el objeto registrado. Se utilizan como teclados sin contacto ("táctiles") y como sensores de nivel de líquido.
- Interruptores de proximidad inductivos . Se miden los parámetros de la bobina de inductancia, en cuyo campo entra el objeto metálico registrado. El rango de detección de un sensor industrial típico es de fracciones a unidades de centímetros. Se caracterizan por su sencillez, bajo costo y alta estabilidad de parámetros. Ampliamente utilizado como calibre final para máquinas herramienta.
- Los interruptores ópticos son sin contacto. Funcionan según el principio de bloquear un haz de luz por un objeto opaco. El rango de sensores industriales típicos va desde fracciones hasta unidades de metros. Son ampliamente utilizados en las líneas transportadoras como sensor de la presencia de un objeto, también se utilizan para controlar las características espaciales de un objeto (alto, largo, ancho, profundidad, diámetro) y enviar una señal a un mecanismo controlado cuando un se alcanza el umbral especificado. Una variedad específica son los telémetros láser .
- sensores ultrasónicos Trabajan según el principio de la ecolocalización por ultrasonidos. Una solución relativamente económica le permite medir la distancia a un objeto. Ampliamente utilizado en sensores de aparcamiento de coches.
- sensores de microondas Funcionan según el principio de ubicación de la radiación de microondas "a través" o "reflejada". Recibido distribución limitada en sistemas de seguridad como sensores de presencia o movimiento.
- Interruptores sin contacto magnéticamente sensibles . Un simple par de interruptor magnético - reed o sensor Hall . Barato y fácil de fabricar. Ampliamente utilizado en sistemas de control de acceso y seguridad de edificios como sensores para abrir puertas y ventanas.
- sensores pirométricos . Se registran los cambios en la radiación infrarroja de fondo. Son ampliamente utilizados en la construcción de sistemas de seguridad como sensores de movimiento.
Sensor infrarrojo de movimiento humano
Aplicación
- Control de iluminación automático
- Varios sistemas de control automatizado (ACS)
El principio de funcionamiento del sensor
El principio de funcionamiento se basa en el seguimiento del nivel de radiación infrarroja en el campo de visión del sensor (normalmente piroeléctrico ). La señal a la salida del sensor depende monótonamente del nivel de radiación IR promediado sobre el campo de visión del sensor. Cuando aparece una persona (u otro objeto masivo con una temperatura superior a la temperatura ambiente), el voltaje aumenta en la salida del sensor piroeléctrico . Para determinar si un objeto se está moviendo, el sensor utiliza un sistema óptico : una lente de Fresnel . A veces se utiliza un sistema de espejos de segmento cóncavo en lugar de una lente de Fresnel. Los segmentos del sistema óptico (lentes o espejos) enfocan la radiación infrarroja sobre el elemento piroeléctrico, el cual produce un impulso eléctrico. A medida que la fuente de radiación infrarroja se mueve, es captada y enfocada por diferentes segmentos del sistema óptico, que forma varios pulsos sucesivos. Dependiendo de la configuración de sensibilidad del sensor, se deben enviar 2 o 3 pulsos al elemento piroeléctrico del sensor para emitir la señal final.
Literatura
- GOST R 50030.5.1-2005 — Equipos de distribución y control de baja tensión. Parte 5. Dispositivos y elementos de conmutación de circuitos de control. Capítulo 1. Dispositivos electromecánicos para circuitos de control.
- GOST R 50030.5.2-99 — Equipos de distribución y control de baja tensión. Parte 5-2. Aparatos y elementos de conmutación de circuitos de control. Sensores sin contacto. (papel de calco según IEC 60947-5-2)
- Revista "Automatización y producción" nº 1'02.
Notas
- ↑ GOST R IEC 60050-441-2012 Equipos de conmutación, equipos de control y fusibles. Capítulo 441
- ↑ GOST R 50030.5.2-99 (IEC 60947-5-2-97) Equipos de distribución y control de baja tensión. Parte 5-2. Aparatos y elementos de conmutación de circuitos de control. Sensores de proximidad
- ↑ GOST R 50030.5.2 . Consultado el 16 de agosto de 2011. Archivado desde el original el 22 de febrero de 2014. (indefinido)