Explicación bàsica de los tipos de sensores mas utillizados en la industria. como lo son los sensores de temperatura, ultrasonico, capacitivo e inductivo

1. Sensores Industriales
Universidad Fermín Toro
Facultad de Ingeniería
Escuela de Computación
Técnica de Mantenimiento y Control
Ing. Leoncio Gómez
Enero 2017

2. Sensores en la Industria
Nuestro mundo esta conformado por una serie de fenómenos físicos y químicos que interactúan entre sí. La
comprensión de estos elementos le ha permitido al ser humano desarrollarse ampliamente. La ingeniería como
tal se basa en el estudio de estos fenómenos para el desarrollo de sistema mas eficientes. A su vez la
automatización ha sido uno de los principales desarrollo de la ingeniería ya que le ha permitido al ser humano
realizarse actividades sin su intervención.
Pero para que esto sea posible es necesario que los sistemas automatizados sean cápaces de percibir dicho
fenómenos, interpretarlos y analizarlos para tomar las decisiones de control más adecuada.
En la actualidad existe una amplia gama de sensores que nos permite percibir, medir y detectar diversas
variables físicas y químicas, y que le brinda a nuestros sistemas de control alta confiabilidad y estabilidad.
Inclusive en la actualidad podemos encontrar sensores que son cápaces de transmitir su información a otros
sistemas.

3. Tipos de Sensores

4. Sensores Ópticos
Los sensores Ópticos basan su funcionamiento en un haz de luz que es interrumpido o reflejado por un
material.
Un diodo LED genera este haz de luz que usualmente suele ser infrarrojo, debido a la poca energía que esta
maneja y alta cantidad de luz. Pero también se utiliza luz visible, e inclusive laser.
Estos sensores cuentan con una fotoresistencia, fotodiodo o fototransistor , los cuales permiten medir los
cambios de luz.
Este tipo de sensores son muy utilizados en la industria, y se utilizan para medir presencia, proximidad,
marca, entre otros.

5. Sensores Ópticos
Sensores Ópticos Tipo Barrera: El emisor de luz es colocado en frente del receptor y el objeto es detectado
cuando interrumpe el haz. No se recomienda para la detección de objetos traslucidos

6. Sensores Ópticos
Sensores Ópticos Tipo Reflexivo: El emisor y el receptor se encuentra ubicado uno a lado del otro. El haz de
luz emitido choca contra el reflector para ser recibido por el receptor. La detección ocurre cuando el receptor
no percibe dicho haz. Su distancia de detección es mas corta que otras configuraciones. No son
recomendados para objetos brillantes.

7. Sensores Ópticos
Sensores ópticos de proximidad: Este tipo presenta una configuración muy parecida a la reflexiva, sin
embargo esta no utiliza el objeto reflector sino que el objeto a detectar será el que reflejara la luz emitida
por el emisor hasta el receptor.

8. Sensores Inductivos

9. Sensores Inductivos
Los sensores inductivos poseen una bobina electromagnética la cual es usada para detectar la
presencia de un objeto metálico conductor.
Su principio de funcionamiento se basa en que al entrar un objeto por un campo eléctrico,
por este cuerpo circula una corriente de Eddy, esto hace que aumente la carga del sensor
disminuyendo el campo eléctrico, el cual es medido por medio de la amplitud de un oscilador,
el cual al llevar a un determinado valor conmuta su salida.
Algunas de las aplicaciones en la industrial donde son utilizados es para el posicionamiento,
también para detectar la presencia o ausencia de objetos metálicos

10. Sensor Capacitivo
Los sensores inductivos y capacitivos comparten
una estructura muy parecido diferenciándose
únicamente por el principio eléctrico medido.

11. Sensores Capacitivos
Posee una placa condensadora la cual se encuentra ubicada en la parte frontal del sensor, cuando se
le aplica corriente al sensor, se genera un campo electroestático que reacciona a los cambios de
capacitancia originados por el objeto a detectar.
Es muy utilizado en la industria para la detección de nivel de algún líquido, PVC, colorantes, material
granulado, papel, conteo de piezas metálicas y no metálicas, entre otros.

12. Sensor Ultrasónico
Los sensores trabajan según el tiempo de transcurso del eco, es decir, se valora la distancia temporal entre el impulso de
emisión y el impulso del eco.
son muy resistentes, lo que los hace ideales para incluso las condiciones más difíciles. Los sensores ultrasónicos
han demostrado su fiabilidad y resistencia en prácticamente todos los sectores industriales.
Entre dichos sectores se incluyen:
• Herramientas para maquinaria/ingeniería mecánica
• Alimentación y bebidas
• Trabajos en madera y mobiliario
• Materiales de construcción
• Agricultura
• Diseño
• Pasta y papel
• Manipulación de materiales
• Medición de nivel

13. Sensor de Temperatura
Su principal función es transformar los cambios de temperatura en cambios de señales eléctricos. Hay
que destacar que al ser la temperatura una variable critica en cualquier proceso industrial es uno de los
sensores mas utilizados en la industria.
Los tipos de sensores de temperaturas más comunes que se pueden conseguir son:
Termistores
Termopar
RTD
Piro eléctricos
Temperatura por Infrarrojo.

14. Termistores
Es un sensor resistivo de temperatura. Su funcionamiento se basa en la variación de la resistencia de un
semiconductor con la temperatura, debido a la variación de la concentración de portadores. Su principal
característica es que son económicos y fácilmente disponibles, fáciles de usar y adaptables.
Existen dos tipos de termistor:
NTC (Negative Temperature Coefficient) – coeficiente de temperatura negativo.
Son resistores no lineales cuya resistencia disminuye fuertemente con la temperatura.
El coeficiente de temperatura es negativo y elevado.
PTC (Positive Temperature Coefficient) – coeficiente de temperatura positivo.
son dispositivos que varían su resistencia en función de la temperatura de forma alineal.
Son utilizados para circuitos sensores de temperatura.
Su característica principal es que no puedo sobrepasar la temperatura de Curie, ya que al hacerlo este se
comportaría como una NTC.

15. Termopar
Una termocupla esta constituida por dós
alambres de distinto material unidos en
un extremo (soldados generálmente). Al
aplicar temperatura en la unión de los
metales se genera un voltaje muy
pequeño (efecto Seebeck) del orden de
los milivolts el cual aumenta con la
temperatura.
Los elementos de los termopares se fabrican a base de metales y aleaciones metálicas
especiales, como platino (Pt), hierro (Fe), cobre (Cu), rodio (Rh), renio (Re), tungsteno
(W), cromel, constantán, etc. Los mismos están protegidos mediante una funda o
cubierta metálica, generalmente de acero inoxidable, cuyo espesor determina la
velocidad de respuesta y la robustez de la sonda

16. RTD
Son resistencia las cuales varían su valor al ser sometidas a una variación de calor. Para su fabricación se
utilizan alambres muy finos los cuales están soportados por un material aislante y luego encapsulados. Luego
es insertado dentro de una vaina o tubo metálico cerrado en un extremo que se llena con polvo y se sella con
cementa para evitar que absorba humedad. Uno de los materiales mas utilizados es el platino, debido a su
exactitud y estabilidad.
Los RTD alcanzan mejor precisión que los termopares, así como buenas condiciones de intercambiabilidad.
También son estables a largo plazo. Con tales capacidades de alta temperatura, a menudo son utilizados en
entornos industriales. Se logra mejorar la estabilidad cuando los RTD son fabricados en platino,el cual no se ve
afectado por la corrosión y la oxidación.