SlideShare a Scribd company logo
1 of 84
Sensors de proximitat
Sensors inductius
Sensors Capacitius
Sensors fotoelèctrics
Sensors ultrasònics
Sensors magnètics
Finals de cursa
Sensors inductius
Sensors inductius
 Sensor inductiu . Los sensors inductius son una classe especial
de sensors que s’utilitzen per detectar materials metàl·lics ferrosos. Son de
gran utilització en la industria, tant para aplicacions de posicionament
como per detectar la presencia o absència de objectes metàl·lics en un
determinat context: detecció de pas, d'embús, de codificació i de
comptatge.
 Un sensor inductiu detecta objectes metàl·lic. AL seu interior té una
bobina elèctrica que genera un camp magnètic que li permet detectar
metalls conductores, o sigui com, “un detector de metalls”
Sensors inductius
 El seu funcionament es basa en el camp magnètic variable creat per una bobina (alimentada per un voltatge
sinusoïdal, generat per un oscil·lador ) col·locada a la part de detecció.
 Quan un objecte metàl·lic és atansat al sensor el camp magnètic indueix corrents de Focoault a l’objecte i
aquestes creen un nou camp magnètic induït que s’oposa a l’original això fa que la inductància del camp
original es redueixi, la qual cosa modifica la freqüència de l’oscil·lació.
Sensors inductius
Observem que la distància d’activació és
una mica més petita que la de desactivació
degut a certa histèresi
Sensors inductius
 Constructivament, un oscil·lador d'alta freqüència alimenta la bobina. El seu nucli
està exposat per un extrem, que és el cap sensible. Una petita electrònica
consistent en un rectificador i un comparador detecta el canvi d'amplitud del
corrent a l'aproximar el conductor. En funció d'això, es pot produir tant un senyal
analògic que mesuri distància, com un digital, que detecti proximitat.
 Oscil·lador genera el senyal sinusoïdal que
s’aplica a la bobina.
 El rectificador rectifica el senyal i el filtra per
convertir-lo en continu.
 El comparador es un disparador o trigger
schmitt que fa que les transicions a la seva
sortida siguin molt més ràpides (al comparar el
voltatge d’entrada amb un de referència
prefixat).
 L’indicador d’estat és un led.
 L’etapa de sortida normalment formada per transistors per adequar la
sortida al dispositiu a l’entrada d’on es connectarà el sensor.
Sensors inductius: etapa de sortida
 Connexió a 2 fils, l’aparell a connectar es connecta en sèrie
 Poden ser de CC, CA o CC/CA
 Connexió a 2 fils, es poden connectar en sèrie però no en paral·lel
Sensors inductius: etapa de sortida
 Connexió a 3 fils, funcionen en continua, protegits contra canvis de
polaritat, sobrecàrregues i curtcircuits.
 Poden tenir un 4 fil que aporta la
sortida contraria a l’original.
Sensors inductius: etapa de sortida
 Es poden connectar en sèrie o paral·lel.
 Si es fa en sèrie hem de tenir en compte :
1. Cada detector produeix una caiguda de tensió de uns 2v
2. Quan s’activa d1 , d2 funcionarà després d’un petit retard de disponibilitat.
3. Col·locar sempre díodes antiretorn a la càrrega si aquesta és inductiva.
Sensors inductius: etapa de sortida
Quan es vol focalitzar més el camp per reduir la distància de detecció, la bobina del detector
s'envolta d'un embolcall metàl·lic, anomenada blindatge, que esmorteeix penetració lateral
de camp. En aquest cas cal situar l'objecte metàl·lic a detectar just uns mil·límetres davant el
sensor, el que és molt adequat per a aplicacions de posicionament. El blindatge sol roscar-
se, per facilitar la mecanització. Per concentrar encara més el camp magnètic, es pot
prolongar el blindatge fins a l'extrem del cap del sensor; en aquests casos, es diu que està
enrasat.
Sensors inductius: tipus
Muntatge de diversos sensors inductius
S'ha de tenir en compte les següents recomanacions per evitar
interferències entre els camps magnètics dels sensors.
Sensors blindats adjacents han d'estar separats com a mínim dues
vegades el diàmetre dels sensors.
Sensors no blindats adjacents han d'estar separats com a mínim tres
vegades el diàmetre dels sensors.
Sensors blindats oposats han d'estar separats com a mínim quatre
vegades el rang nominal de detecció.
Sensors no blindats oposats han d'estar separats com a mínim sis
vegades el rang nominal de detecció.
Sensors inductius: tipus
Un sensor de proximitat no blindat no té un anell de
metall al voltant del nucli de ferrita que redueix la radiació
lateral del camp, per tant, no poden ser muntats al ras en
superfícies metàl·liques. Ha d’existir un àrea lliure de
metalls al voltant de la superfície de sensat.
El nucli de ferrita concentra el campo de radiació en
la direcció d’us. Un anell de metall es col·locat al
voltant del nucli per minimitzar la radiació lateral del
camp. Els sensors blindats poden ser muntats al ras
d’un una superfície metàl·lica, però es recomana un
espai lliure de metalls per sobre i al voltant de la
superfície de sensat.
Sensors inductius: tipus
Sensors inductius: Aplicacions
Sensors Capacitius
Los detectors de proximitat capacitius es fan servir per detectar tant objectes metàl·lics com no
metàl·lics. Son molt similars a los sensors inductius, excepte per l’estructura l’oscil·lador, figura 4.8.
Sensors Capacitius
Sensors Capacitius: parts i símbol
Si un objecte no metàl·lic entra a el camp elèctric del capçal de detecció, aquest s'intensifica a causa
de que la constant dielèctrica de l'objecte és més gran que la de l'aire. Per tant, la capacitància
augmenta, figura 4.9 (a). En el cas d'un objecte metàl·lic, aquest últim afebleix el camp elèctric entre
les plaques, actuant com un tercer elèctrode i formant dos condensadors en sèrie, figura 4.9 (b). Com a
resultat, la capacitància disminueix. En tots dos casos, l'efecte net és la variació de la freqüència de
l'oscil·lador. Aquest canvi és detectat pel desmodulador i convertit pel conformador en un nivell alt o
baix adequat per disparar el transistor de sortida i energitzar la càrrega.
Sensors Capacitius : Funcionament
Sensors Capacitius : Funcionament
Els detectors capacitius també tenen histèresis i s’especifica mitjançant els mateixos
paràmetres utilitzats para caracteritzar els detectores inductius
LA seva sensibilitat depèn molt del tipus de material que es vol detectar, específicament de la seva constant
dielèctrica (K), molt més gran per conductors que per aïllants.
La sensibilitat es igualment afectada per la temperatura i la humitat ambientals. Por això, han de reajustar-se per
cada material i situació particular. El seu abast útil (Su) es determina multiplicant el abast nominal (Sn) per un
factor de correcció (ef), propi de cada material:
Su = Sn X Cf
Exemple, en la Tabla 4.2 es relacionen les principals especificacions del detector capacitiu XT4P18PA372 (DC, 3
fils, PNP, 18 mm, 372mA) de Telemecanique (www.telemecanique.com).
Sensors Capacitius : Sensibilitat i abast
Sensors Capacitius : Sensibilitat
Per exemple, per a la detecció de ciment (Cf = 0.35),
l'abast útil d'aquest dispositiu és Su = Sn x Cf = 8 x 0.35,
és a dir des de 0 fins a 2.8 mm. Per aigua i metalls en
general, Cf pot ser considerat igual a 1.0. Vénen en
diàmetres normalitzats de 8 mm (M8), 12 mm (MI2), 18
mm (MI8) i 30 mm (M30) per a les versions roscades, i de
4, 5 i 32 mm per a les no roscades. Els mateixos poden ser
blindats o no, en aquest cas poden ser o no muntats arran.
En aquest últim cas, és obligatòria la connexió a terra del
suport metàl·lic.
Poden ser utilitzats per detectar materials metàl·lics com
coure, bronze i llautó, entre d'altres, però el seu principal
camp d'aplicació és la detecció d'objectes no metàl·lics,
com els relacionats a la Taula 4.3 i altres (líquids, grans,
plàstics, etc.). El seu abast, en general, és més gran que el
dels detectors inductius de la mateixa mida, sent en
alguns models superior als 50 mm. A més, poden sensar a
través de parets.
Sensors Capacitius : Aplicacions
Detecció de qualsevol tipus d’objectes.
Detecció de vehicles en semàfors.
Control de nivell de sòlid, líquids i granulats , la constant dielèctrica del material a detectar ha de ser 4
vegades més gran que la de la paret del contenidor, i aquesta no ha de superar el 4mm de gruix
Detector de proximitat òptics
:Cèl·lules fotoelèctriques
Estructura de Blocs
Tipus de Sensat
Tecnologies :
 Emissor / Receptor
(Through Beam)
 Retro reflectiu
 Retro reflectiu Polaritzat
 Difús
 Difús Fixació d’Enfoc
 Difús Supressió de Fons
 Difús Supressió de Front
Nivell II: Sensors Fotoelèctrics
Elecció de Llum
Emissora:
• Roja (Estàndard)
• Infraroja
• Verd
• Blanca
• Làser
• Ultraviolat
Estructura de Bloques
Encapsulats
 Encapsulats de Propòsit General
 Tubular Estàndard
 Bloc Estàndard
 Híbrid Estàndard
 Fotoelèctric Proxinox
(Acero Inoxidable)
 Aplicació Específica
 Fibres Òptiques
 Ranures
 Finestres
Nivell II: Sensors Fotoelèctrics
Estructura de Blocs
Elèctrics
Característiques Elèctriques:
Versions:
 Voltatge d’Operació:
 AC/DC ( Corrent Alterna / Corrent continu )
 DC ( Corrent continu )
 Tipo de Sortida:
 Discreta (on-off ) PNP o NPN
 Analògica ( Voltatge 0..10V o Corrent 4..20mA)
ULTRA LINEAL
Definició de Sensor
Tecnologia de Sensat
• Modes bàsics
• Diferents tecnologies
Modes de Sensat:
Tres Tecnologies
Emissor/Receptor
(Thru-Beam)
Retro reflectiu
Difús
Tecnologia de Sensat
Modes de Sensat
Emissor / Receptor
Dark-ON ó Light-ON
Retro reflectiu
Dark-ON ó Light-ON
Difús
Light-ON ó Dark-ON
Tecnología de Sensado
Emissor Receptor
Sistema de dos peces ,barrera
Interromp el feix de llum
Tecnologia de Sensat
Retro reflectiu
Sistema de Reflexió
Establint el feix de llum
Emissor
Reflector
Emitter’s Beam PatternObjecte a detectar
Tecnologia de Sensat
Retro reflectiu
Tecnologia de Sensat
Retro reflectiu
Avantatges:
– Ampli rang(12Mts.)
– Detecta objectes de
baix contrast
– Instal·lació elèctrica
d’un solo dispositiu
– Detecció independent
de un objecte a color
– Fàcil alineació
Desavantatges:
– Necessita reflector
– Pot fallar la detecció
d’un objecte amb molta
lluentó.
Tecnologia de Sensat
Retro reflectiu
Polaritzat
Es polaritza l'emissor per tal de que la
llum surti vibrant en un eix determinat ,
el reflector la inverteix i el receptor es
polaritza per detectar-la d’aquesta manera.
Un objecte molt reflectiu serà detectat amb
facilitat donat que la llum reflectida vindrà
polaritzada segons l’emissor (no ha passat pel
mirall polaritzat) i rebutjada pel receptor que nomé
admet llum en l’eix contrari a l'emès .
Tecnologia de Sensat
Retro reflectiu
Polaritzat
Avantatges
 Ideal per objectes molt
brillants , plàstics , pintures
brillants …
 Supera en tot al reflectiu
estàndard
Desavantatjats
 Una mica més cars
 Reducció en el rang de
detecció
 Requereix un reflector
especial
Tecnologia de Sensat
¿Què es la Reflexió Difusa?
Observant un acostament de la superfície
Reflexió Difusa:
La llum se dispersa en
totes direccions
Plàstic
Bon Objecte
Tecnologia de Sensat
Sensat Difús Estàndard
 La llum impacta sobre l’objecte
Done
• La llum difusa en totes direccions es detectada pel receptor
Tecnologia de Sensat
Difús (Estàndard)
Avantatges
 Unitat simple
 Fàcil d’instal·lar
 No requereix reflector
 Ampli rang de sensat
comparat amb altres
modes difusos
Desavantatges
 Rang de sensat curt
comparat amb
l’Emissor/Receptor
 Problemes per detectar
objectes petits i foscos
Tecnologia de Sensat
Difús: Fixació d’Enfoc
 El enfoc del feix de llum es emès
Done
• La concentració del feix de llum toca l’objecte i es
detectat pel receptor
Tecnologia de Sensat
Difús: Fixació d’Enfoc
Avantatges
 Detecta cossos molt petits
 Sensibilitat ajustable
 Pot detectar marques de gran
contrast a color
 Unitat simple
Desavantatges
 Sensat en petites
distancies
 Zona morta en la part
frontal del sensor
 Molt susceptible a
variacions en objectes de
color
Tecnologia de Sensat
Tecnologia de Sensat
Modes de Sensat
Llum làser
 Llum làser concentrada pot detectar parts molt
petites
El concepte
 Alta exactitud en distancies grans
- Detecció de objectes petits
Làser Technology
Technology: Laser
Com treballa
La llum làser produeix feixos de llum
coherents
Llum blanca
normal
Llum làser
Ones de
llum a l’atzar
Ones de llum
ordenades
Technology: Laser
El Làser
 És monocromàtic, només té
una longitud d’ona.
 És unidireccional, surt en una
sola direcció.
Llum blanca
 És policromàtica, es a dir
compte diferents longitud
d’ona.
 No és unidireccional, surt en
totes direccions i en línia recta.
Technology: Làser
Beneficis
 Detecció de objectes petits
 La llum làser no es dispersa
 Alta velocitat de detecció
 Alta visibilitat inclús
en ambients difícils
 Operació segura
làser Classe I & II
Encapsulats
Technology: Laser
Sensor amb supressió de fons
(BGS)
En els sensors supressors de fons la detecció es fortament independent del color del objecte que
es vol detectar i del color del fons on estan situats.
El concepte de treball dels sensors BGS (en mode LIGHT ON) es el següent: Tot objecte (no
transparent) que es trobi entre el sensor i un pla virtual anomenat “Umbral de distancia o fons” es
detectat. Si el objecte està més allunyant aquest “Umbral de distancia” no es detectat.
El punt de detecció es pot ajustar mecànicament amb un cargol o electrònicament amb un
potenciòmetre segons sigui el model.
Technology: BGS
sensores fotoeléctricos con supresión del plano de fondo están diseñados para
aplicaciones que requieren que el sensor vea un objetivo muy cercano a un
segundo plano reflectante. La supresión del plano de fondo es especialmente
eficaz cuando el objetivo y el segundo plano tienen una reflectividad similar (por
ejemplo, la luz devuelta al sensor desde el objetivo es prácticamente igual que la
luz que se refleja desde el segundo plano), o cuando se deben detectar
objetivos oscuros contra un segundo plano más claro y más reflectante.
Sensor amb supressió de fons
(BGS): ajust mecànic
Technology: BGS
además de tener en cuenta el la luz recibida, emplea los
principios de triangulación para calcular la posición exacta
a la que se encuentra el objeto. De consecuencia, el área
de detección queda delimitada, ignorando cualquier
objeto que este ubicado detrás. El principio de
funcionamiento que siguen estos sensores hace que la
detección no se vea extremadamente afectada por el
color, brillo, tamaño o forma del objeto a detectar
Sensor amb supressió de fons
(BGS): ajust electrònic
Technology: BGS
Technology: BGS
Aplicacions (BGS)
En aquestes aplicacions el llindar de distància” és un pla situat a la meitat de la altura dels objectes a
detectar. Aquest llindar de distancia” en alguns models de sensors es fixe (E3FA-LP_1 OMRON) i en
d’altres variable (E3Z-LS OMRON).
Malgrat això, si els objectes que es volen detectar son molt brillants els sensors supressors de fons (BGS)
no funcionen adequadament.
Beneficis
 Ignora els fons reflectants
 Sensor de distància constant independentment del color
 Distàncies de detecció ajustables
 Detecta objectius amb reflectivitat molt baixa
 Conclusió: Per a detectar objectes no brillants ni altament
polits, fins a una distancia ben definida, amb independència del
color dels mateixos i de la superfície que es troba al darrera, es
fan servir sensors supressors de fons (BGS).
BOS-SR2
Housings
Technology: BGS
Sensor amb supressió de primer
pla (FGS)
Per a la detecció de objectes polits que es troben a poca distància d’un fons opac es fan servir els
sensors de SUPRESIÓ de PRIMER PLA (FGS). Los sensors E3Z-LS de OMRON es poden configurar
com BGS o com FGS.
Technology: FGS
Emplean el mismo principio de funcionamiento que las de Supresión
de Fondo (BGS), pero en este caso el ajuste se realiza apuntando a la
superficie de fondo, delimitando la zona de detección a esa distancia.
De esta manera, cualquier objeto que se situé sobre la superficie de
fondo será detectado por el sensor.
Su utilización es muy usual en la detección de objetos sobre cintas
transportadoras o superficies.
Funciomamiento de sensor supresor de primer plano
(FGS). Se usa para objetos
espejados, muy pulidos o muy oscuros.
Sensor (FGS):zones de detecció
Technology: FGS
ZONA NEAR: És la zona compresa entre el
sensor i el "llindar de distància" on els
objectes no són detectats.
ZONA FAR: És la zona que està més enllà
del "llindar de distància" i on els objectes
són detectats. La ZONA FAR és molt més
àmplia en objectes clars que en objectes
foscos.
ZONA VERY FAR: És la zona que està més
enllà del "llindar de nivell de llum" en què
els objectes tornen tan poca llum que ja
no són detectats.
Si un sensor E3Z-LS ha estat configurat com FGS (LIGHT ON) i la distància de el "llindar de distància" s'ha
ajustat a 150 mm detectarà a un paper de color blanc en un rang de distàncies que va des dels 150 als 700
mm de el sensor, a un paper de color negre el detectarà entre els 150 i els 200 mm de distància.
Sensor ultrasònics
Tecnologia : Ultrasons
Els ultrasons són ones sonores, com qualsevol altra, però amb una freqüència per sobre de la màxima
audible per l'oïda humana. La resposta de la nostra oïda comença a uns 16 Hz i té un límit superior
d'aproximadament 20 KHz. Els sensors ultrasònics fan servir freqüències al voltant de 40 KHz.
El seu funcionament es basa en un generador emissor d’un feix d'ultrasons que quan troba un objecte
la seva trajectòria , rebota cap el receptor provocant que aquest canviï l’estat de la sortida (Objecte
detectat).
D’altra banda, el receptor pot també mesurar el “temps de vol”, o temps que el senyal triga en tornar al
receptor una vegada emès determinant així la distancia a la que es troba l’objecte detectat.
Poden detectar la majoria del objectes metàl·lic i no metàl·lics, líquids , sòlids ...,mentre tinguin una bona
reflexivitat acústica. Son menys afectats , que les fotocèl·lules , per la humitat. En contra tenen
l’inconvenient de no detectar objectes que absorbeixin els sons, materials tèxtils , escumes, cautxú ,
farines...
Tecnologia : Ultrasons
Sensor ultrasònics: principi de funcionament
Tecnologia : Ultrasons
Sensor ultrasònics: principi de funcionament
La transmissió es fa a mode de polsos de gran amplitud . L’eco serà d’amplitud reduïda. L’interval
de temps entre el pols emès i l’eco rebut , és directament proporcional a la distancia entre el sensor
i l’objecte.
Tecnologia : Ultrasons
Sensor ultrasònics: Zona morta
Quan l’emissor i receptor estan junts apareix una zona cega o morta al seu davant degut a que
l’eco arriba abans de que l’emissió hagi finalitzat.
Els sensors amb con sònic de 60º estan
adaptats a detectar objectes grans. La
seva zona cega <= a 250mm
Tecnologia : Ultrasons
Sensor ultrasònics :Regulació
La zona de commutació o de treball per a les dues versions es regula amb l'Ajuda de dos
potenciòmetres. S 1 correspon a l'inici de la zona de commutació. S 2 correspon a l'ajust de l’amplitud
(Profunditat), així és possible "Eliminar" el primer pla i el pla del darrere.
Els sensors amb con sònic de 6º estan
adaptats a detectar objectes petits .
Poden aconseguir distancies de detecció
més grans. La seva zona cega <=
250mm
Tecnologia : Ultrasons
Sensor ultrasònics: muntatge
Tecnologia : Ultrasons
Sensor ultrasònics:
Com eliminar la interferència d’un objecte
Tecnologia : Ultrasons
Sensor ultrasònics
Avantatges :
 Grans distancies >8m
 Independents de la reflectivitat òptica i del color
 Els sensors ON/OF tenen una bona repetibilitat i precisió.
 Poden eliminar el fons fins i tot a grans distàncies
 Son una bona solució per indicadors de nivell. (Analògics)
Desavantatges :
 L'objecte ha d’estar perpendicular al detector i ha de tenir una mida mínima
 Poden ser afectats per sorolls molt alts (Compressors, vàlvules...)
 Resposta més lenta que d’altres detectors. (després d’emetre hem d’esperar a la recepció de l’eco.
 Tenen una distància mínima de sensat.
 Canvis de temperatura, humitat, pressió i partícules a l’aire poden interferir.
 Hi ha materials absorbents difícils de detectar.
Tecnologia : Ultrasons
Sensor ultrasònics: aplicacions
Tecnologia : Ultrasons
Sensor ultrasònics: aplicacions
Tecnologia : Ultrasons
Sensor ultrasònics: aplicacions
Tecnologia : Ultrasons
Sensor ultrasònics: aplicacions
Tecnologia : Sensors Magnètics
Sensor de proximitat Magnètics
Tecnologia : Sensors Magnètics
Sensor de proximitat Magnètics
TIPUS DE SENSORS MAGNÈTICS
interruptor reed
Consisteix en un parell de làmines metàl·liques de materials ferromagnètics dins
d'una càpsula de vidre, quan es té la presència d'un camp magnètic, també es pot
considerar com un sensor de final de carrera.
Sensors magneto resistiu d'efecte hall
Aquest tipus de sensor comunament és utilitzat per al monitoratge de la velocitat i
posició d'engranatges,” husillos,” cremalleres i altres elements on el material sigui
ferrós.
Sensors magneto resistiu d'efecte pick-up
Principalment es basa en el principi de la generació d'energia elèctrica, genera
polsos analògics en la seva sortida quan detecta la presència d'un objecte ferrós,
és comú utilitzar-los per monitorització de velocitat en rodes dentades
(engranatges).
Tecnologia : Reed
Sensor de proximitat Magnètics: Reed
Els sensors magnètics, reaccionen a camps magnètics produïts per imants permanents o electroimants.
L’exemple més senzill de sensor magnètic és el sensor reed, on unes làmines de material ferromagnètic
(aliatge Fe-Ni aliat) formen un contacte que s'introdueix dins d’un tub de vidre ple d’un gas inert (Nitrogen).
En apropar un imant les forces magnètiques tanquen el contacte d’aliatge.
Tecnologia : reed
Sensor de proximitat Magnètics: Reed
És important que no hi hagi interferències a prop del sensor. Si aquestes superessin les 0,16 mT caldria
aïllar el sensor.
Si es munten diversos cilindres pneumàtics amb sensors reed, cal mantenir una distància mínima de 60
mm entre els sensors les parets externes dels cilindres adjacents. De no respectar aquesta cota pot
derivar en commutacions no desitjades.
També s’ha de mantenir el corrent a través del seus contactes el mes petit possible per evitar danys. Una
resistència en sèrie fa de limitadora de corrent i allarga la vida dels contactes.
Per càrregues inductives que produeixen una f.c.e.m en el moment de la desconnexió s’ha de preveure un
circuit de protecció.
Tecnologia : reed
Sensor reed, aplicacions
L'aplicació més àmpliament coneguda i utilitzada és la de detector de posició en cilindres neumàtics.
https://www.youtube.com/watch?v=AMu9UAxDXWk
https://www.youtube.com/watch?v=4SL4aJxKWHw
• Mesura de la velocitat de rotació.
• Detecció selectiva de peces individuals de sèries similars.
• Sistemes de codificació per desplaçament incremental.
• Dispositius de recompte.
• Interruptors de portes.
• Posicionament de material.
Tecnologia : Hall
Sensor Magnètics: Hall
Tecnologia : Hall
Sensor Magnètics: Hall
Els sensors d'efecte Hall són dispositius que s'activen
mitjançant un camp magnètic extern. Sabem que un camp
magnètic té dues característiques importants: densitat de
flux, (B) i polaritat (Pols Nord i Sud). El senyal de sortida
d'un sensor d'efecte Hall és la funció de la densitat de
camp magnètic al voltant de el dispositiu. Quan la densitat
de flux magnètic al voltant del sensor excedeix un llindar
preestablert, el sensor detecta i genera una tensió de
sortida anomenada la tensió de Hall, VH.
Estan formats per una peça prima de material
semiconductor rectangular de tipus P, per on es fa passar
un corrent. Quan es col·loca dins d'un camp magnètic, les
línies de flux magnètic exerceixen una força sobre el
material semiconductor que desvia els portadors de
càrrega, electrons i forats, a banda i banda de la làmina
semiconductora, produint una diferencia de potencial que
és directament proporcional al camp magnètic.
El camp ha de formar un angle de 90º amb el
cristall P.
Tecnologia : Hall
Sensor Magnètics: Hall
Tecnologia : Hall
Sensor Magnètics Hall aplicacions
Control de la velocitat en motors d’imants permanents de corrent altern síncrons.
Un PMSM consta de tres sensors Hall ubicats
elèctricament a 120 graus de distància. Un PMSM amb
aquesta configuració pot proporcionar 6 combinacions
vàlides d'estats binaris (per exemple,
001,010,011,100,101 i 110). El sensor proporciona la
posició angular del rotor en múltiples de 60 graus, que
el controlador utilitza per calcular la velocitat angular. El
controlador pot llavors utilitzar la velocitat angular per
calcular una posició angular precisa del rotor.
Tecnologia : Hall
Sensor Magnètics Hall aplicacions
En els motors de CC sense escombretes (BLDC), els
sensors d'efecte Hall s'utilitzen en lloc d'un
commutador mecànic i escombretes.
Per dur a terme la commutació dels pols de l’estator es
necessari conèixer amb molta precisió en quina posició
es troba el rotor (d’imants permanents) , aquesta es
determina amb tres sensors Hall.
https://www.motioncontroltips.com/faq-what-are-hall-effect-sensors-and-what-is-their-role-in-dc-motors/
https://www.piher.net//pdf/PST-360.pdf
Tecnologia : Hall
Sensor Magnètic Hall aplicacions
Sensor lineal i de posició tipus hall
Tecnologia : pick-up
Sensor Magnètic pick-up
Sensors magneto resistiu d’ efecte pick-up
Es basen en el principi de la generació d’energia elèctrica, quan detecta la
presencia de un objecte ferrós, es comú utilitzar-los per a monitorar la velocitat
en rodes dentades (engranatges).
El sensor inductiu està format por un imant permanent,
una bobina que embolica llimant, i des de la que extrèiem
un voltatge.
Qué es un sensor piezoeléctrico?
El sensor piezoeléctrico puede estar conformado por materiales cerámicos o
cristales iónicos que son capaces de generar una pequeña energía eléctrica
cuando estos son deformados. A este efecto se le conoce como efecto
piezoeléctrico.
¿Cómo funciona?
Para crear un sensor piezoeléctrico y poder generar energía eléctrica con la deformación, primero se debe de
tratar el material para reordenar sus cargas, Ya que estas están inicialmente desordenas y no es posible generar
electricidad. Para obtener las propiedades de la piezoeléctricidad, el material se debe someter a un intenso
campo eléctrico para ordenar las cargas eléctricas.
Una vez que se quita el campo eléctrico las cargas quedan libres y cuando se ejerce una presión o
deformación se vuelven a ordenar generando la carga eléctrica deseada. Un dato importante
sobre este sensor es que no debe sobrepasar una temperatura máxima, llamada “temperatura de
Curie” ya que al estar por encima de la temperatura máxima, las cargas vuelven a su estado inicial
en donde están desordenadas y no serán capaces de generar estas cargas eléctricas
Partes de un sensor piezoeléctrico
Al tener una construcción demasiado sencilla este sensor consta de 3
componentes principales:
Material piezoeléctrico
Placa de metal
Cables ( Positivo y Negativo)

More Related Content

What's hot (20)

Sensor luz ldr
Sensor luz ldrSensor luz ldr
Sensor luz ldr
 
Sensores y-actuadores-seat
Sensores y-actuadores-seatSensores y-actuadores-seat
Sensores y-actuadores-seat
 
Sensores
SensoresSensores
Sensores
 
Electrònica
ElectrònicaElectrònica
Electrònica
 
Sensores capacitivos
Sensores capacitivosSensores capacitivos
Sensores capacitivos
 
Sensores fotoeléctricos
Sensores fotoeléctricosSensores fotoeléctricos
Sensores fotoeléctricos
 
Presentation on inductor
Presentation on inductorPresentation on inductor
Presentation on inductor
 
02 03 Elementos De Proteccion Y Mando
02 03 Elementos De Proteccion Y Mando02 03 Elementos De Proteccion Y Mando
02 03 Elementos De Proteccion Y Mando
 
Rectificador controlado-silicio-scr
Rectificador controlado-silicio-scrRectificador controlado-silicio-scr
Rectificador controlado-silicio-scr
 
Sensores fotoeléctricos
Sensores fotoeléctricosSensores fotoeléctricos
Sensores fotoeléctricos
 
Guia n° 5 multitester
Guia n° 5 multitesterGuia n° 5 multitester
Guia n° 5 multitester
 
Tipos de diodos
Tipos de diodosTipos de diodos
Tipos de diodos
 
Zener diode voltage regulator (ALIV - Bangladesh)
Zener diode voltage regulator (ALIV - Bangladesh)Zener diode voltage regulator (ALIV - Bangladesh)
Zener diode voltage regulator (ALIV - Bangladesh)
 
Introduccion a los sensores
Introduccion a los sensoresIntroduccion a los sensores
Introduccion a los sensores
 
Empalmes electricos
Empalmes electricosEmpalmes electricos
Empalmes electricos
 
sensors
sensorssensors
sensors
 
Proximity Sensors ppt.pptx
Proximity Sensors ppt.pptxProximity Sensors ppt.pptx
Proximity Sensors ppt.pptx
 
CIRCUITO DE CARGA Y DESCARGA
CIRCUITO DE CARGA Y DESCARGACIRCUITO DE CARGA Y DESCARGA
CIRCUITO DE CARGA Y DESCARGA
 
Proximity sensors
Proximity sensorsProximity sensors
Proximity sensors
 
Practica#1 sensores opticos
Practica#1 sensores opticosPractica#1 sensores opticos
Practica#1 sensores opticos
 

Similar to Sensors proximitat

Tema v lab1
Tema v lab1Tema v lab1
Tema v lab1hioidex
 
Tecno4 ud3 electrònica analògica
Tecno4 ud3 electrònica analògicaTecno4 ud3 electrònica analògica
Tecno4 ud3 electrònica analògicaJordi Pipó
 
Components electrònics passius
Components electrònics passiusComponents electrònics passius
Components electrònics passiusdocenttecnologia
 
Components electrònics passius
Components electrònics passiusComponents electrònics passius
Components electrònics passiusMarceArocas
 
El Sincrotró Alba, Cerdanyola del Vallès (2004)
El Sincrotró Alba, Cerdanyola del Vallès (2004)El Sincrotró Alba, Cerdanyola del Vallès (2004)
El Sincrotró Alba, Cerdanyola del Vallès (2004)Albert Sola
 
Components electrònics actius
Components electrònics actiusComponents electrònics actius
Components electrònics actiusdocenttecnologia
 
Components electrònics actius
Components electrònics actius Components electrònics actius
Components electrònics actius Rv Khan
 
Electrónica
ElectrónicaElectrónica
ElectrónicaIumium
 
Components electrònics bàsics
Components electrònics bàsicsComponents electrònics bàsics
Components electrònics bàsicsRicard
 
Electrònica analògica
Electrònica analògicaElectrònica analògica
Electrònica analògicaBelen Diaz
 
Pantalles tactils
Pantalles tactilsPantalles tactils
Pantalles tactilsmartivela
 
Tecnologia de Control i Robòtica (I)
Tecnologia de Control i Robòtica (I)Tecnologia de Control i Robòtica (I)
Tecnologia de Control i Robòtica (I)eabadal
 
Components electrònics analògics
Components electrònics analògicsComponents electrònics analògics
Components electrònics analògicsireechin
 
Introducció A L’ElectròNica
Introducció A L’ElectròNicaIntroducció A L’ElectròNica
Introducció A L’ElectròNicaPedro Pablo
 
Tecnologia analogicas
Tecnologia analogicasTecnologia analogicas
Tecnologia analogicasdaniiely
 
Tecnologia
TecnologiaTecnologia
Tecnologiadaniiely
 
Tecnologia
TecnologiaTecnologia
Tecnologiadaniiely
 
Tecnologia
TecnologiaTecnologia
Tecnologiadaniiely
 

Similar to Sensors proximitat (20)

Tema v lab1
Tema v lab1Tema v lab1
Tema v lab1
 
Tecno4 ud3 electrònica analògica
Tecno4 ud3 electrònica analògicaTecno4 ud3 electrònica analògica
Tecno4 ud3 electrònica analògica
 
Components electrònics passius
Components electrònics passiusComponents electrònics passius
Components electrònics passius
 
Components electrònics passius
Components electrònics passiusComponents electrònics passius
Components electrònics passius
 
El Sincrotró Alba, Cerdanyola del Vallès (2004)
El Sincrotró Alba, Cerdanyola del Vallès (2004)El Sincrotró Alba, Cerdanyola del Vallès (2004)
El Sincrotró Alba, Cerdanyola del Vallès (2004)
 
electrónica analógica
electrónica analógicaelectrónica analógica
electrónica analógica
 
Components electrònics actius
Components electrònics actiusComponents electrònics actius
Components electrònics actius
 
Components electrònics actius
Components electrònics actius Components electrònics actius
Components electrònics actius
 
Electrónica
ElectrónicaElectrónica
Electrónica
 
Components electrònics bàsics
Components electrònics bàsicsComponents electrònics bàsics
Components electrònics bàsics
 
Electrònica analògica
Electrònica analògicaElectrònica analògica
Electrònica analògica
 
Pantalles tactils
Pantalles tactilsPantalles tactils
Pantalles tactils
 
Tecnologia de Control i Robòtica (I)
Tecnologia de Control i Robòtica (I)Tecnologia de Control i Robòtica (I)
Tecnologia de Control i Robòtica (I)
 
Components electrònics analògics
Components electrònics analògicsComponents electrònics analògics
Components electrònics analògics
 
Introducció A L’ElectròNica
Introducció A L’ElectròNicaIntroducció A L’ElectròNica
Introducció A L’ElectròNica
 
Tecnologia analogicas
Tecnologia analogicasTecnologia analogicas
Tecnologia analogicas
 
Tecnologia
TecnologiaTecnologia
Tecnologia
 
Tecnologia
TecnologiaTecnologia
Tecnologia
 
Tecnologia
TecnologiaTecnologia
Tecnologia
 
4ESO - Ud 01. electrònica
4ESO - Ud 01. electrònica4ESO - Ud 01. electrònica
4ESO - Ud 01. electrònica
 

More from TOMAS GARCIA VERDUGO

More from TOMAS GARCIA VERDUGO (14)

Siemens et200 sp como profinet io
Siemens et200 sp como profinet ioSiemens et200 sp como profinet io
Siemens et200 sp como profinet io
 
Com instal.lar llibreries_arduino_en_el_proteus
Com instal.lar llibreries_arduino_en_el_proteusCom instal.lar llibreries_arduino_en_el_proteus
Com instal.lar llibreries_arduino_en_el_proteus
 
An4694 emc-design-guides-for-motor-control-applications-stmicroelectronics
An4694 emc-design-guides-for-motor-control-applications-stmicroelectronicsAn4694 emc-design-guides-for-motor-control-applications-stmicroelectronics
An4694 emc-design-guides-for-motor-control-applications-stmicroelectronics
 
Variables de mesura i tipus de sensor, (1)
Variables de mesura i tipus de sensor, (1)Variables de mesura i tipus de sensor, (1)
Variables de mesura i tipus de sensor, (1)
 
Abrir puertos del firewall para nx
Abrir puertos del firewall para nxAbrir puertos del firewall para nx
Abrir puertos del firewall para nx
 
Info plc net_sinamics hmi lab (1)
Info plc net_sinamics hmi lab (1)Info plc net_sinamics hmi lab (1)
Info plc net_sinamics hmi lab (1)
 
How to-smart-home-pdf-or
How to-smart-home-pdf-orHow to-smart-home-pdf-or
How to-smart-home-pdf-or
 
Contro potencia inversor _trinivel
Contro potencia inversor _trinivelContro potencia inversor _trinivel
Contro potencia inversor _trinivel
 
Control potencia por_spwm
Control potencia por_spwmControl potencia por_spwm
Control potencia por_spwm
 
Industrial electronics datasheet.en
Industrial electronics datasheet.enIndustrial electronics datasheet.en
Industrial electronics datasheet.en
 
Fgs 212-en-a-v1.01
Fgs 212-en-a-v1.01Fgs 212-en-a-v1.01
Fgs 212-en-a-v1.01
 
Presentació pfc disseny mòdul knx
Presentació pfc disseny mòdul knxPresentació pfc disseny mòdul knx
Presentació pfc disseny mòdul knx
 
213845 zwave
213845 zwave213845 zwave
213845 zwave
 
Rgb eng-140124130959-phpapp02
Rgb eng-140124130959-phpapp02Rgb eng-140124130959-phpapp02
Rgb eng-140124130959-phpapp02
 

Sensors proximitat

  • 1. Sensors de proximitat Sensors inductius Sensors Capacitius Sensors fotoelèctrics Sensors ultrasònics Sensors magnètics Finals de cursa
  • 3. Sensors inductius  Sensor inductiu . Los sensors inductius son una classe especial de sensors que s’utilitzen per detectar materials metàl·lics ferrosos. Son de gran utilització en la industria, tant para aplicacions de posicionament como per detectar la presencia o absència de objectes metàl·lics en un determinat context: detecció de pas, d'embús, de codificació i de comptatge.  Un sensor inductiu detecta objectes metàl·lic. AL seu interior té una bobina elèctrica que genera un camp magnètic que li permet detectar metalls conductores, o sigui com, “un detector de metalls”
  • 4. Sensors inductius  El seu funcionament es basa en el camp magnètic variable creat per una bobina (alimentada per un voltatge sinusoïdal, generat per un oscil·lador ) col·locada a la part de detecció.  Quan un objecte metàl·lic és atansat al sensor el camp magnètic indueix corrents de Focoault a l’objecte i aquestes creen un nou camp magnètic induït que s’oposa a l’original això fa que la inductància del camp original es redueixi, la qual cosa modifica la freqüència de l’oscil·lació.
  • 5. Sensors inductius Observem que la distància d’activació és una mica més petita que la de desactivació degut a certa histèresi
  • 6. Sensors inductius  Constructivament, un oscil·lador d'alta freqüència alimenta la bobina. El seu nucli està exposat per un extrem, que és el cap sensible. Una petita electrònica consistent en un rectificador i un comparador detecta el canvi d'amplitud del corrent a l'aproximar el conductor. En funció d'això, es pot produir tant un senyal analògic que mesuri distància, com un digital, que detecti proximitat.  Oscil·lador genera el senyal sinusoïdal que s’aplica a la bobina.  El rectificador rectifica el senyal i el filtra per convertir-lo en continu.  El comparador es un disparador o trigger schmitt que fa que les transicions a la seva sortida siguin molt més ràpides (al comparar el voltatge d’entrada amb un de referència prefixat).  L’indicador d’estat és un led.  L’etapa de sortida normalment formada per transistors per adequar la sortida al dispositiu a l’entrada d’on es connectarà el sensor.
  • 7. Sensors inductius: etapa de sortida  Connexió a 2 fils, l’aparell a connectar es connecta en sèrie  Poden ser de CC, CA o CC/CA
  • 8.  Connexió a 2 fils, es poden connectar en sèrie però no en paral·lel Sensors inductius: etapa de sortida
  • 9.  Connexió a 3 fils, funcionen en continua, protegits contra canvis de polaritat, sobrecàrregues i curtcircuits.  Poden tenir un 4 fil que aporta la sortida contraria a l’original. Sensors inductius: etapa de sortida
  • 10.  Es poden connectar en sèrie o paral·lel.  Si es fa en sèrie hem de tenir en compte : 1. Cada detector produeix una caiguda de tensió de uns 2v 2. Quan s’activa d1 , d2 funcionarà després d’un petit retard de disponibilitat. 3. Col·locar sempre díodes antiretorn a la càrrega si aquesta és inductiva. Sensors inductius: etapa de sortida
  • 11. Quan es vol focalitzar més el camp per reduir la distància de detecció, la bobina del detector s'envolta d'un embolcall metàl·lic, anomenada blindatge, que esmorteeix penetració lateral de camp. En aquest cas cal situar l'objecte metàl·lic a detectar just uns mil·límetres davant el sensor, el que és molt adequat per a aplicacions de posicionament. El blindatge sol roscar- se, per facilitar la mecanització. Per concentrar encara més el camp magnètic, es pot prolongar el blindatge fins a l'extrem del cap del sensor; en aquests casos, es diu que està enrasat. Sensors inductius: tipus
  • 12. Muntatge de diversos sensors inductius S'ha de tenir en compte les següents recomanacions per evitar interferències entre els camps magnètics dels sensors. Sensors blindats adjacents han d'estar separats com a mínim dues vegades el diàmetre dels sensors. Sensors no blindats adjacents han d'estar separats com a mínim tres vegades el diàmetre dels sensors. Sensors blindats oposats han d'estar separats com a mínim quatre vegades el rang nominal de detecció. Sensors no blindats oposats han d'estar separats com a mínim sis vegades el rang nominal de detecció. Sensors inductius: tipus
  • 13. Un sensor de proximitat no blindat no té un anell de metall al voltant del nucli de ferrita que redueix la radiació lateral del camp, per tant, no poden ser muntats al ras en superfícies metàl·liques. Ha d’existir un àrea lliure de metalls al voltant de la superfície de sensat. El nucli de ferrita concentra el campo de radiació en la direcció d’us. Un anell de metall es col·locat al voltant del nucli per minimitzar la radiació lateral del camp. Els sensors blindats poden ser muntats al ras d’un una superfície metàl·lica, però es recomana un espai lliure de metalls per sobre i al voltant de la superfície de sensat. Sensors inductius: tipus
  • 16. Los detectors de proximitat capacitius es fan servir per detectar tant objectes metàl·lics com no metàl·lics. Son molt similars a los sensors inductius, excepte per l’estructura l’oscil·lador, figura 4.8. Sensors Capacitius
  • 18. Si un objecte no metàl·lic entra a el camp elèctric del capçal de detecció, aquest s'intensifica a causa de que la constant dielèctrica de l'objecte és més gran que la de l'aire. Per tant, la capacitància augmenta, figura 4.9 (a). En el cas d'un objecte metàl·lic, aquest últim afebleix el camp elèctric entre les plaques, actuant com un tercer elèctrode i formant dos condensadors en sèrie, figura 4.9 (b). Com a resultat, la capacitància disminueix. En tots dos casos, l'efecte net és la variació de la freqüència de l'oscil·lador. Aquest canvi és detectat pel desmodulador i convertit pel conformador en un nivell alt o baix adequat per disparar el transistor de sortida i energitzar la càrrega. Sensors Capacitius : Funcionament
  • 19. Sensors Capacitius : Funcionament Els detectors capacitius també tenen histèresis i s’especifica mitjançant els mateixos paràmetres utilitzats para caracteritzar els detectores inductius
  • 20. LA seva sensibilitat depèn molt del tipus de material que es vol detectar, específicament de la seva constant dielèctrica (K), molt més gran per conductors que per aïllants. La sensibilitat es igualment afectada per la temperatura i la humitat ambientals. Por això, han de reajustar-se per cada material i situació particular. El seu abast útil (Su) es determina multiplicant el abast nominal (Sn) per un factor de correcció (ef), propi de cada material: Su = Sn X Cf Exemple, en la Tabla 4.2 es relacionen les principals especificacions del detector capacitiu XT4P18PA372 (DC, 3 fils, PNP, 18 mm, 372mA) de Telemecanique (www.telemecanique.com). Sensors Capacitius : Sensibilitat i abast
  • 21. Sensors Capacitius : Sensibilitat Per exemple, per a la detecció de ciment (Cf = 0.35), l'abast útil d'aquest dispositiu és Su = Sn x Cf = 8 x 0.35, és a dir des de 0 fins a 2.8 mm. Per aigua i metalls en general, Cf pot ser considerat igual a 1.0. Vénen en diàmetres normalitzats de 8 mm (M8), 12 mm (MI2), 18 mm (MI8) i 30 mm (M30) per a les versions roscades, i de 4, 5 i 32 mm per a les no roscades. Els mateixos poden ser blindats o no, en aquest cas poden ser o no muntats arran. En aquest últim cas, és obligatòria la connexió a terra del suport metàl·lic. Poden ser utilitzats per detectar materials metàl·lics com coure, bronze i llautó, entre d'altres, però el seu principal camp d'aplicació és la detecció d'objectes no metàl·lics, com els relacionats a la Taula 4.3 i altres (líquids, grans, plàstics, etc.). El seu abast, en general, és més gran que el dels detectors inductius de la mateixa mida, sent en alguns models superior als 50 mm. A més, poden sensar a través de parets.
  • 22. Sensors Capacitius : Aplicacions Detecció de qualsevol tipus d’objectes. Detecció de vehicles en semàfors. Control de nivell de sòlid, líquids i granulats , la constant dielèctrica del material a detectar ha de ser 4 vegades més gran que la de la paret del contenidor, i aquesta no ha de superar el 4mm de gruix
  • 23. Detector de proximitat òptics :Cèl·lules fotoelèctriques
  • 24.
  • 25. Estructura de Blocs Tipus de Sensat Tecnologies :  Emissor / Receptor (Through Beam)  Retro reflectiu  Retro reflectiu Polaritzat  Difús  Difús Fixació d’Enfoc  Difús Supressió de Fons  Difús Supressió de Front Nivell II: Sensors Fotoelèctrics Elecció de Llum Emissora: • Roja (Estàndard) • Infraroja • Verd • Blanca • Làser • Ultraviolat
  • 26. Estructura de Bloques Encapsulats  Encapsulats de Propòsit General  Tubular Estàndard  Bloc Estàndard  Híbrid Estàndard  Fotoelèctric Proxinox (Acero Inoxidable)  Aplicació Específica  Fibres Òptiques  Ranures  Finestres Nivell II: Sensors Fotoelèctrics
  • 27. Estructura de Blocs Elèctrics Característiques Elèctriques: Versions:  Voltatge d’Operació:  AC/DC ( Corrent Alterna / Corrent continu )  DC ( Corrent continu )  Tipo de Sortida:  Discreta (on-off ) PNP o NPN  Analògica ( Voltatge 0..10V o Corrent 4..20mA) ULTRA LINEAL Definició de Sensor
  • 28. Tecnologia de Sensat • Modes bàsics • Diferents tecnologies
  • 29.
  • 30. Modes de Sensat: Tres Tecnologies Emissor/Receptor (Thru-Beam) Retro reflectiu Difús Tecnologia de Sensat
  • 31. Modes de Sensat Emissor / Receptor Dark-ON ó Light-ON Retro reflectiu Dark-ON ó Light-ON Difús Light-ON ó Dark-ON Tecnología de Sensado
  • 32. Emissor Receptor Sistema de dos peces ,barrera Interromp el feix de llum Tecnologia de Sensat
  • 33. Retro reflectiu Sistema de Reflexió Establint el feix de llum Emissor Reflector Emitter’s Beam PatternObjecte a detectar Tecnologia de Sensat
  • 35. Retro reflectiu Avantatges: – Ampli rang(12Mts.) – Detecta objectes de baix contrast – Instal·lació elèctrica d’un solo dispositiu – Detecció independent de un objecte a color – Fàcil alineació Desavantatges: – Necessita reflector – Pot fallar la detecció d’un objecte amb molta lluentó. Tecnologia de Sensat
  • 36. Retro reflectiu Polaritzat Es polaritza l'emissor per tal de que la llum surti vibrant en un eix determinat , el reflector la inverteix i el receptor es polaritza per detectar-la d’aquesta manera. Un objecte molt reflectiu serà detectat amb facilitat donat que la llum reflectida vindrà polaritzada segons l’emissor (no ha passat pel mirall polaritzat) i rebutjada pel receptor que nomé admet llum en l’eix contrari a l'emès . Tecnologia de Sensat
  • 37. Retro reflectiu Polaritzat Avantatges  Ideal per objectes molt brillants , plàstics , pintures brillants …  Supera en tot al reflectiu estàndard Desavantatjats  Una mica més cars  Reducció en el rang de detecció  Requereix un reflector especial Tecnologia de Sensat
  • 38. ¿Què es la Reflexió Difusa? Observant un acostament de la superfície Reflexió Difusa: La llum se dispersa en totes direccions Plàstic Bon Objecte Tecnologia de Sensat
  • 39. Sensat Difús Estàndard  La llum impacta sobre l’objecte Done • La llum difusa en totes direccions es detectada pel receptor Tecnologia de Sensat
  • 40. Difús (Estàndard) Avantatges  Unitat simple  Fàcil d’instal·lar  No requereix reflector  Ampli rang de sensat comparat amb altres modes difusos Desavantatges  Rang de sensat curt comparat amb l’Emissor/Receptor  Problemes per detectar objectes petits i foscos Tecnologia de Sensat
  • 41. Difús: Fixació d’Enfoc  El enfoc del feix de llum es emès Done • La concentració del feix de llum toca l’objecte i es detectat pel receptor Tecnologia de Sensat
  • 42. Difús: Fixació d’Enfoc Avantatges  Detecta cossos molt petits  Sensibilitat ajustable  Pot detectar marques de gran contrast a color  Unitat simple Desavantatges  Sensat en petites distancies  Zona morta en la part frontal del sensor  Molt susceptible a variacions en objectes de color Tecnologia de Sensat
  • 44. Llum làser  Llum làser concentrada pot detectar parts molt petites
  • 45. El concepte  Alta exactitud en distancies grans - Detecció de objectes petits Làser Technology Technology: Laser
  • 46. Com treballa La llum làser produeix feixos de llum coherents Llum blanca normal Llum làser Ones de llum a l’atzar Ones de llum ordenades Technology: Laser
  • 47. El Làser  És monocromàtic, només té una longitud d’ona.  És unidireccional, surt en una sola direcció. Llum blanca  És policromàtica, es a dir compte diferents longitud d’ona.  No és unidireccional, surt en totes direccions i en línia recta. Technology: Làser
  • 48. Beneficis  Detecció de objectes petits  La llum làser no es dispersa  Alta velocitat de detecció  Alta visibilitat inclús en ambients difícils  Operació segura làser Classe I & II Encapsulats Technology: Laser
  • 49. Sensor amb supressió de fons (BGS) En els sensors supressors de fons la detecció es fortament independent del color del objecte que es vol detectar i del color del fons on estan situats. El concepte de treball dels sensors BGS (en mode LIGHT ON) es el següent: Tot objecte (no transparent) que es trobi entre el sensor i un pla virtual anomenat “Umbral de distancia o fons” es detectat. Si el objecte està més allunyant aquest “Umbral de distancia” no es detectat. El punt de detecció es pot ajustar mecànicament amb un cargol o electrònicament amb un potenciòmetre segons sigui el model. Technology: BGS sensores fotoeléctricos con supresión del plano de fondo están diseñados para aplicaciones que requieren que el sensor vea un objetivo muy cercano a un segundo plano reflectante. La supresión del plano de fondo es especialmente eficaz cuando el objetivo y el segundo plano tienen una reflectividad similar (por ejemplo, la luz devuelta al sensor desde el objetivo es prácticamente igual que la luz que se refleja desde el segundo plano), o cuando se deben detectar objetivos oscuros contra un segundo plano más claro y más reflectante.
  • 50. Sensor amb supressió de fons (BGS): ajust mecànic Technology: BGS además de tener en cuenta el la luz recibida, emplea los principios de triangulación para calcular la posición exacta a la que se encuentra el objeto. De consecuencia, el área de detección queda delimitada, ignorando cualquier objeto que este ubicado detrás. El principio de funcionamiento que siguen estos sensores hace que la detección no se vea extremadamente afectada por el color, brillo, tamaño o forma del objeto a detectar
  • 51. Sensor amb supressió de fons (BGS): ajust electrònic Technology: BGS
  • 52. Technology: BGS Aplicacions (BGS) En aquestes aplicacions el llindar de distància” és un pla situat a la meitat de la altura dels objectes a detectar. Aquest llindar de distancia” en alguns models de sensors es fixe (E3FA-LP_1 OMRON) i en d’altres variable (E3Z-LS OMRON). Malgrat això, si els objectes que es volen detectar son molt brillants els sensors supressors de fons (BGS) no funcionen adequadament.
  • 53. Beneficis  Ignora els fons reflectants  Sensor de distància constant independentment del color  Distàncies de detecció ajustables  Detecta objectius amb reflectivitat molt baixa  Conclusió: Per a detectar objectes no brillants ni altament polits, fins a una distancia ben definida, amb independència del color dels mateixos i de la superfície que es troba al darrera, es fan servir sensors supressors de fons (BGS). BOS-SR2 Housings Technology: BGS
  • 54. Sensor amb supressió de primer pla (FGS) Per a la detecció de objectes polits que es troben a poca distància d’un fons opac es fan servir els sensors de SUPRESIÓ de PRIMER PLA (FGS). Los sensors E3Z-LS de OMRON es poden configurar com BGS o com FGS. Technology: FGS Emplean el mismo principio de funcionamiento que las de Supresión de Fondo (BGS), pero en este caso el ajuste se realiza apuntando a la superficie de fondo, delimitando la zona de detección a esa distancia. De esta manera, cualquier objeto que se situé sobre la superficie de fondo será detectado por el sensor. Su utilización es muy usual en la detección de objetos sobre cintas transportadoras o superficies. Funciomamiento de sensor supresor de primer plano (FGS). Se usa para objetos espejados, muy pulidos o muy oscuros.
  • 55. Sensor (FGS):zones de detecció Technology: FGS ZONA NEAR: És la zona compresa entre el sensor i el "llindar de distància" on els objectes no són detectats. ZONA FAR: És la zona que està més enllà del "llindar de distància" i on els objectes són detectats. La ZONA FAR és molt més àmplia en objectes clars que en objectes foscos. ZONA VERY FAR: És la zona que està més enllà del "llindar de nivell de llum" en què els objectes tornen tan poca llum que ja no són detectats. Si un sensor E3Z-LS ha estat configurat com FGS (LIGHT ON) i la distància de el "llindar de distància" s'ha ajustat a 150 mm detectarà a un paper de color blanc en un rang de distàncies que va des dels 150 als 700 mm de el sensor, a un paper de color negre el detectarà entre els 150 i els 200 mm de distància.
  • 57. Els ultrasons són ones sonores, com qualsevol altra, però amb una freqüència per sobre de la màxima audible per l'oïda humana. La resposta de la nostra oïda comença a uns 16 Hz i té un límit superior d'aproximadament 20 KHz. Els sensors ultrasònics fan servir freqüències al voltant de 40 KHz. El seu funcionament es basa en un generador emissor d’un feix d'ultrasons que quan troba un objecte la seva trajectòria , rebota cap el receptor provocant que aquest canviï l’estat de la sortida (Objecte detectat). D’altra banda, el receptor pot també mesurar el “temps de vol”, o temps que el senyal triga en tornar al receptor una vegada emès determinant així la distancia a la que es troba l’objecte detectat. Poden detectar la majoria del objectes metàl·lic i no metàl·lics, líquids , sòlids ...,mentre tinguin una bona reflexivitat acústica. Son menys afectats , que les fotocèl·lules , per la humitat. En contra tenen l’inconvenient de no detectar objectes que absorbeixin els sons, materials tèxtils , escumes, cautxú , farines... Tecnologia : Ultrasons Sensor ultrasònics: principi de funcionament
  • 58. Tecnologia : Ultrasons Sensor ultrasònics: principi de funcionament La transmissió es fa a mode de polsos de gran amplitud . L’eco serà d’amplitud reduïda. L’interval de temps entre el pols emès i l’eco rebut , és directament proporcional a la distancia entre el sensor i l’objecte.
  • 59. Tecnologia : Ultrasons Sensor ultrasònics: Zona morta Quan l’emissor i receptor estan junts apareix una zona cega o morta al seu davant degut a que l’eco arriba abans de que l’emissió hagi finalitzat. Els sensors amb con sònic de 60º estan adaptats a detectar objectes grans. La seva zona cega <= a 250mm
  • 60. Tecnologia : Ultrasons Sensor ultrasònics :Regulació La zona de commutació o de treball per a les dues versions es regula amb l'Ajuda de dos potenciòmetres. S 1 correspon a l'inici de la zona de commutació. S 2 correspon a l'ajust de l’amplitud (Profunditat), així és possible "Eliminar" el primer pla i el pla del darrere. Els sensors amb con sònic de 6º estan adaptats a detectar objectes petits . Poden aconseguir distancies de detecció més grans. La seva zona cega <= 250mm
  • 61. Tecnologia : Ultrasons Sensor ultrasònics: muntatge
  • 62. Tecnologia : Ultrasons Sensor ultrasònics: Com eliminar la interferència d’un objecte
  • 63. Tecnologia : Ultrasons Sensor ultrasònics Avantatges :  Grans distancies >8m  Independents de la reflectivitat òptica i del color  Els sensors ON/OF tenen una bona repetibilitat i precisió.  Poden eliminar el fons fins i tot a grans distàncies  Son una bona solució per indicadors de nivell. (Analògics) Desavantatges :  L'objecte ha d’estar perpendicular al detector i ha de tenir una mida mínima  Poden ser afectats per sorolls molt alts (Compressors, vàlvules...)  Resposta més lenta que d’altres detectors. (després d’emetre hem d’esperar a la recepció de l’eco.  Tenen una distància mínima de sensat.  Canvis de temperatura, humitat, pressió i partícules a l’aire poden interferir.  Hi ha materials absorbents difícils de detectar.
  • 64. Tecnologia : Ultrasons Sensor ultrasònics: aplicacions
  • 65. Tecnologia : Ultrasons Sensor ultrasònics: aplicacions
  • 66. Tecnologia : Ultrasons Sensor ultrasònics: aplicacions
  • 67. Tecnologia : Ultrasons Sensor ultrasònics: aplicacions
  • 68. Tecnologia : Sensors Magnètics Sensor de proximitat Magnètics
  • 69. Tecnologia : Sensors Magnètics Sensor de proximitat Magnètics TIPUS DE SENSORS MAGNÈTICS interruptor reed Consisteix en un parell de làmines metàl·liques de materials ferromagnètics dins d'una càpsula de vidre, quan es té la presència d'un camp magnètic, també es pot considerar com un sensor de final de carrera. Sensors magneto resistiu d'efecte hall Aquest tipus de sensor comunament és utilitzat per al monitoratge de la velocitat i posició d'engranatges,” husillos,” cremalleres i altres elements on el material sigui ferrós. Sensors magneto resistiu d'efecte pick-up Principalment es basa en el principi de la generació d'energia elèctrica, genera polsos analògics en la seva sortida quan detecta la presència d'un objecte ferrós, és comú utilitzar-los per monitorització de velocitat en rodes dentades (engranatges).
  • 70. Tecnologia : Reed Sensor de proximitat Magnètics: Reed Els sensors magnètics, reaccionen a camps magnètics produïts per imants permanents o electroimants. L’exemple més senzill de sensor magnètic és el sensor reed, on unes làmines de material ferromagnètic (aliatge Fe-Ni aliat) formen un contacte que s'introdueix dins d’un tub de vidre ple d’un gas inert (Nitrogen). En apropar un imant les forces magnètiques tanquen el contacte d’aliatge.
  • 71. Tecnologia : reed Sensor de proximitat Magnètics: Reed És important que no hi hagi interferències a prop del sensor. Si aquestes superessin les 0,16 mT caldria aïllar el sensor. Si es munten diversos cilindres pneumàtics amb sensors reed, cal mantenir una distància mínima de 60 mm entre els sensors les parets externes dels cilindres adjacents. De no respectar aquesta cota pot derivar en commutacions no desitjades. També s’ha de mantenir el corrent a través del seus contactes el mes petit possible per evitar danys. Una resistència en sèrie fa de limitadora de corrent i allarga la vida dels contactes. Per càrregues inductives que produeixen una f.c.e.m en el moment de la desconnexió s’ha de preveure un circuit de protecció.
  • 72. Tecnologia : reed Sensor reed, aplicacions L'aplicació més àmpliament coneguda i utilitzada és la de detector de posició en cilindres neumàtics. https://www.youtube.com/watch?v=AMu9UAxDXWk https://www.youtube.com/watch?v=4SL4aJxKWHw • Mesura de la velocitat de rotació. • Detecció selectiva de peces individuals de sèries similars. • Sistemes de codificació per desplaçament incremental. • Dispositius de recompte. • Interruptors de portes. • Posicionament de material.
  • 73. Tecnologia : Hall Sensor Magnètics: Hall
  • 74. Tecnologia : Hall Sensor Magnètics: Hall Els sensors d'efecte Hall són dispositius que s'activen mitjançant un camp magnètic extern. Sabem que un camp magnètic té dues característiques importants: densitat de flux, (B) i polaritat (Pols Nord i Sud). El senyal de sortida d'un sensor d'efecte Hall és la funció de la densitat de camp magnètic al voltant de el dispositiu. Quan la densitat de flux magnètic al voltant del sensor excedeix un llindar preestablert, el sensor detecta i genera una tensió de sortida anomenada la tensió de Hall, VH. Estan formats per una peça prima de material semiconductor rectangular de tipus P, per on es fa passar un corrent. Quan es col·loca dins d'un camp magnètic, les línies de flux magnètic exerceixen una força sobre el material semiconductor que desvia els portadors de càrrega, electrons i forats, a banda i banda de la làmina semiconductora, produint una diferencia de potencial que és directament proporcional al camp magnètic. El camp ha de formar un angle de 90º amb el cristall P.
  • 75. Tecnologia : Hall Sensor Magnètics: Hall
  • 76. Tecnologia : Hall Sensor Magnètics Hall aplicacions Control de la velocitat en motors d’imants permanents de corrent altern síncrons. Un PMSM consta de tres sensors Hall ubicats elèctricament a 120 graus de distància. Un PMSM amb aquesta configuració pot proporcionar 6 combinacions vàlides d'estats binaris (per exemple, 001,010,011,100,101 i 110). El sensor proporciona la posició angular del rotor en múltiples de 60 graus, que el controlador utilitza per calcular la velocitat angular. El controlador pot llavors utilitzar la velocitat angular per calcular una posició angular precisa del rotor.
  • 77. Tecnologia : Hall Sensor Magnètics Hall aplicacions En els motors de CC sense escombretes (BLDC), els sensors d'efecte Hall s'utilitzen en lloc d'un commutador mecànic i escombretes. Per dur a terme la commutació dels pols de l’estator es necessari conèixer amb molta precisió en quina posició es troba el rotor (d’imants permanents) , aquesta es determina amb tres sensors Hall. https://www.motioncontroltips.com/faq-what-are-hall-effect-sensors-and-what-is-their-role-in-dc-motors/
  • 78. https://www.piher.net//pdf/PST-360.pdf Tecnologia : Hall Sensor Magnètic Hall aplicacions Sensor lineal i de posició tipus hall
  • 79. Tecnologia : pick-up Sensor Magnètic pick-up Sensors magneto resistiu d’ efecte pick-up Es basen en el principi de la generació d’energia elèctrica, quan detecta la presencia de un objecte ferrós, es comú utilitzar-los per a monitorar la velocitat en rodes dentades (engranatges). El sensor inductiu està format por un imant permanent, una bobina que embolica llimant, i des de la que extrèiem un voltatge.
  • 80.
  • 81.
  • 82.
  • 83. Qué es un sensor piezoeléctrico? El sensor piezoeléctrico puede estar conformado por materiales cerámicos o cristales iónicos que son capaces de generar una pequeña energía eléctrica cuando estos son deformados. A este efecto se le conoce como efecto piezoeléctrico. ¿Cómo funciona? Para crear un sensor piezoeléctrico y poder generar energía eléctrica con la deformación, primero se debe de tratar el material para reordenar sus cargas, Ya que estas están inicialmente desordenas y no es posible generar electricidad. Para obtener las propiedades de la piezoeléctricidad, el material se debe someter a un intenso campo eléctrico para ordenar las cargas eléctricas.
  • 84. Una vez que se quita el campo eléctrico las cargas quedan libres y cuando se ejerce una presión o deformación se vuelven a ordenar generando la carga eléctrica deseada. Un dato importante sobre este sensor es que no debe sobrepasar una temperatura máxima, llamada “temperatura de Curie” ya que al estar por encima de la temperatura máxima, las cargas vuelven a su estado inicial en donde están desordenadas y no serán capaces de generar estas cargas eléctricas Partes de un sensor piezoeléctrico Al tener una construcción demasiado sencilla este sensor consta de 3 componentes principales: Material piezoeléctrico Placa de metal Cables ( Positivo y Negativo)