Para obtener un resultado final de alta calidad, la automatización de procesos industriales requiere que numerosos componentes funcionen en perfecta sincronía. Los sensores de posición, un elemento sencillo pero crucial en la automatización industrial, son el tema central de este artículo. En las instalaciones de fabricación y procesamiento, los sensores de posición garantizan que las tareas cruciales se realicen según lo previsto, lo que facilita la monitorización y la gestión de los procesos de producción. En concreto, su función principal es detectar objetos en movimiento e informar sobre su presencia o ausencia. Las válvulas neumáticas tienen diversas aplicaciones, ya que pueden transmitir señales al sistema indicándole que ejecute una acción preprogramada cuando un objeto se encuentra a una distancia preestablecida del sensor de posición.

El sensor de posición emite una señal que indica al sistema que detenga la función preprogramada o que cambie a otra cuando el objetivo se aleja del sensor. Si bien el objetivo puede ser teóricamente cualquier cosa, este artículo se centrará exclusivamente en objetivos metálicos y los métodos más comunes para localizarlos, por simplicidad. Algunos ejemplos de estas tecnologías son los interruptores de límite mecánicos, los sensores de proximidad inductivos, los interruptores de límite de resorte y los interruptores de límite de contacto. Es útil comprender la terminología estándar que utilizan la mayoría de los fabricantes de sensores antes de analizar los distintos tipos de sensores de posición.

• Rango de detección: la separación entre la superficie de detección y el objetivo que activa el interruptor.

• Histéresis: la distancia entre el punto de liberación y el punto de actuación del interruptor.

• Repetibilidad: La capacidad del interruptor para identificar de forma consistente el mismo objetivo dentro del mismo rango a lo largo de su vida útil.

• Tiempo de respuesta: el intervalo entre la detección del objetivo y la generación de la señal de salida.

interruptor de límite mecánico

Los dispositivos electromecánicos denominados interruptores de límite mecánicos utilizan el contacto físico directo con un objetivo para detectar su posición. Pueden soportar altas corrientes y funcionar sin fuente de alimentación. Los interruptores mecánicos no se ven afectados por la polaridad ni el voltaje, ya que emplean contactos secos, lo que los hace resistentes a diversas fallas eléctricas como ruido eléctrico, interferencias de radiofrecuencia, corrientes de fuga y caídas de voltaje. El brazo de palanca, el botón, el cuerpo, la base, el cabezal, los contactos, los terminales y otros elementos móviles de estos interruptores requieren mantenimiento frecuente. Los interruptores de límite mecánicos Votto pueden presentar una repetibilidad deficiente debido al contacto físico directo con el objetivo. Tanto el objetivo como el brazo de palanca pueden desgastarse por el contacto físico. Además, existen aberturas desprotegidas susceptibles a la corrosión, el polvo y la humedad. Debido a este problema, las áreas peligrosas certificadas y los contactos sellados suelen tener un precio elevado.

Interruptor de resorte de límite

Un interruptor de límite de resorte es un dispositivo electromecánico que utiliza la atracción magnética para determinar la ubicación de un objetivo magnético. En su interior, el interruptor cuenta con dos pequeñas puntas metálicas encerradas en un tubo de vidrio. Este elemento, denominado "elemento de láminas", se activa al detectar objetivos magnéticos. Gracias a su sensibilidad magnética, el elemento de láminas responde a la presencia de objetivos magnéticos. Al no requerir contacto directo con el objetivo para funcionar, los interruptores de límite de resorte ofrecen todas las ventajas de los interruptores mecánicos, evitando además el desgaste.

Los objetivos ferrosos convencionales no se pueden utilizar con interruptores de límite de resorte; se requieren objetivos magnéticos. El interruptor de láminas no es fiable debido a que el elemento de láminas, el tubo de vidrio y las pequeñas puntas metálicas se fatigan por la flexión. Una baja presión de contacto puede provocar vibraciones en los contactos y señales erróneas del interruptor de láminas en situaciones de alta vibración.

Sensores de proximidad inductivos

Un sensor de proximidad inductivo, un dispositivo electrónico de estado sólido, utiliza los cambios en el campo de energía de un objeto metálico para determinar su ubicación. No requiere contacto físico y, al no tener piezas móviles que puedan atascarse, desgastarse o dañarse, reduce el mantenimiento. Además, es resistente al polvo y la suciedad gracias a la ausencia de piezas móviles. Los sensores de proximidad inductivos son muy adaptables a diversas aplicaciones y están disponibles en diferentes tamaños y diseños. No toleran altas corrientes y requieren una fuente de alimentación externa (electricidad) para funcionar. También pueden ser vulnerables a caídas de tensión, corrientes de fuga, interferencias de radiofrecuencia y ruido eléctrico. Las fluctuaciones extremas de temperatura y la penetración de humedad pueden ser perjudiciales para los sensores de proximidad inductivos.

interruptor de límite

Mediante una tecnología híbrida especial, los interruptores de límite pueden localizar objetivos ferrosos a través de campos electromagnéticos. Estos interruptores son increíblemente fiables en situaciones exigentes y para uso prolongado. Al no requerir contacto físico ni alimentación externa, soportan cargas de corriente elevadas y no se atascan, doblan, rompen ni desgastan. Al igual que los interruptores mecánicos, son inmunes al ruido eléctrico, las interferencias de radiofrecuencia, las corrientes de fuga y las caídas de tensión. Tampoco son sensibles a la polaridad ni a la tensión. El polvo, la suciedad, la humedad, el contacto físico y la mayoría de los corrosivos o productos químicos no les afectan. La mayoría de los tipos tienen un amplio rango de temperatura de funcionamiento y son intrínsecamente seguros. El interruptor de límite sin palanca es ideal para aplicaciones que requieren estanqueidad y protección contra explosiones gracias a sus conexiones selladas y su robusta carcasa metálica.

Los sensores de posición son fundamentales para la automatización de procesos industriales. Existen numerosas tecnologías de sensores de posición en el mercado, cada una con características de rendimiento distintas. Para lograr el rendimiento y la fiabilidad necesarios, es crucial elegir el tipo de sensor adecuado para cada aplicación.