Sensores y Actuadores I

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CARRERAS PROFESIONALES CIBERTEC

SE NS ORE S Y A CT UAD OR E S 3
CIBERTEC CARRERAS PROFESIONALES
Índice
Presentación 5
Red de contenidos 7
Sesiones de Aprendizaje
UNIDAD 1. Tópicos de Control y Automatización Industrial.
SEMANAS 1 : Control de Procesos Industriales 8
SEMANAS 2- 3 : Sensores y transductores electrónicos 28
SEMANA 4 : Evaluación continua de laboratorio Nº1
UNIDAD 2. Sensores y Transductores Industriales
SEMANA 5 : Sensores de Proximidad, Fotoeléctricos y Área 47
SEMANAS 6 : Sensores de Fibra Óptica, Encoders rotativos 85
SEMANA 7 : Sensores de presión, Termocuplas 103
SEMANAS 8 : Evaluación continua de laboratorio Nº2
UNIDAD 3. Automatismo con Actuadores Eléctricos
SEMANAS 9 : Relé, contactores, temporizadores y pulsadores. 120
SEMANAS 10 : EP
SEMANA 11 : Examen Parcial
SEMANA 12 : Relé térmico y Máquinas Eléctricas 138
UNIDAD 4. Automatismo con Actuadores Neumáticos e Hidráulicos
SEMANA 14 : Neumática y Electroneumática 153
SEMANA 15 : Hidráulica y Electrohidráulica 163
SEMANA 16 : Semana Institucional
SEMANA 17 : Simulación en FluidSIM 174
SEMANA 19 : Sustentación de Proyectos
SEMANA 20 : EF

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Presentación
Uno de los aspectos de mayor importancia en el área de Automatización Industrial es
el tema de los Sensores, los cuales juegan un rol primordial en el sistema Productivo.
¿Qué son los sensores?, ¿Dónde se utilizan? y ¿por qué? , son las preguntas que nos
hacemos. Pero para poder llegar a responder estas preguntas tenemos que hacer un
análisis de lo que significa automatización: automatizar significa que en un proceso
productivo no se cuenta con la participación del ser humano, y solo lo hace para fijar
instrucciones ó bien modificarlas. Con este concepto podemos decir que en una
operación controlada de manera automática se llevaran a cabo tres acciones:
observar, juzgar y decidir y por último actuar.
Hagamos ahora una analogía con referencia al ser humano; el ser humano realiza
actividades similares, nosotros sensamos, el ser humano puede sensar utilizando sus
cinco sentidos, como; mirar, oír, oler, probar y puede tocar y esto le sirve para enviar
información al cerebro que es el sistema pensante.
En los procesos industriales los sensores equivalen a los ojos, boca, nariz y lengua, y
estos sirven para proporcionar información al dispositivo de control que puede ser un
microprocesador el cual va a hacer las funciones del cerebro.
Se dice entonces que se va a controlar una acción pensando; esto quiere decir que
vamos a juzgar y decidir y por ultimo vamos a Actuar, así como el ser humano que
puede mover músculos y esqueleto, es aquí donde encaja el juego de lo que es el
sensar. En un sistema, el sensar se realiza mediante la utilización de elementos tales
como: un micro Switch, un limit Switch ó sensores que pueden ser del tipo óptico, de
proximidad, de color ó de cualquier otro tipo de acuerdo a la necesidad de sensado,
para controlar el sistema puede utilizar de un nivel básico de elementos tales como:
relevadores , temporizadores, contadores o más sofisticados como serían un PLC,
Microprocesadores Microcontroladores, así mismo se vale de elementos tales como:
motores, solenoides, válvulas y lámparas.
Este manual consta de cuatro unidades de aprendizaje, los cuales serán desarrollados
en 17 semanas. Se ha contemplado para ello objetivos concretos y un conjunto de
actividades que serán desarrolladas en clase bajo la guía del profesor.
Finalmente, se espera que el alumno valore el material que tiene en sus manos para
que pueda diseñar e implementar un sistema de control industrial, utilizando sensores,
transductores y actuadores industriales,

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Red de contenidos
Sensores y
Actuadores
Sensores
Electrónicos
Sensores
Industriales
Actuadores
Eléctricos
Actuadores
Neumáticos e
Hidráulicos

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Control de Procesos Industriales
LOGRO DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE
Al finalizar la unidad, el alumno, conoce, clasifica las etapas de un proceso industrial
usando los criterios de las normas de la seguridad industrial.
TEMARIO
1. Introducción a la teoría de Control
2. Niveles de la Automatización Industrial.
3. Instrumentación Industrial.
4. Variables físicas en la industria.
5. Importancia de la Automatización Industrial.
6. Mediciones Eléctricas Industriales
ACTIVIDADES
1. Mide y realiza mediciones eléctricas en el sistema monofásicas.
2. Mide y realiza mediciones eléctricas en el sistema trifásico.
UNIDAD DE
APRENDIZAJE
1
SEMANA
1

1. CONCEPTO DE AUTOMATIZACIÓN.
La automatización es la sustitución de la acción humana por mecanismos,
independientes o no entre sí, movidos por una fuente de energía exterior, capaces de
realizar ciclos completos de operaciones que se pueden repetir indefinidamente.
Un sistema automático supone siempre la existencia de una fuente de energía, de
unos órganos de mando, que son los que ordenan el ciclo a realizar, y de unos
órganos de trabajo, que son los que lo ejecutan.
Según el grado de automatización pueden hablarse de dos niveles: completo y parcial.
La automatización completa se refiere en la producción masiva de productos
homogéneos en ciclo continuo (botellas de vidrio, fármacos, etc.), mientras que la
automatización parcial es propia de la producción variable y limitada.
Según el punto de vista de la
programación, la
automatización puede
considerarse de ciclo fijo o de
ciclo programado. El primer
caso es adecuado para la
fabricación de grandes series
porque el automatismo es
invariable (siempre realiza el
mismo ciclo). El segundo caso
se orienta a la fabricación de
piezas distintas, en series
pequeñas y medias porque el
dispositivo programador de que
dispone el sistema puede
ordenar el ciclo que convenga,
con las lógicas limitaciones tecnológicas que hacen al caso.
1.1. Técnicas de Automatización.
Según la naturaleza del automatismo empleado puede hablarse de automatización
mecánica, neumático, oleohidráulica, eléctrica y electrónica. Además existen técnicas
mixtas que son combinaciones de las citadas y que, en la práctica, son las más
habituales.
1.1.1. Automatización Mecánica.
Los sistemas mecánicos suelen ser complicados - por la abundancia de mecanismos –
y de escasa flexibilidad. Por el contrario, la tecnología que regula su funcionamiento
es relativamente accesible al personal poco cualificado, lo que se traduce en un
montaje y mantenimiento económico.

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Figura 1.1. Elementos de una automatización mecánica
Los mecanismos que lo componen son: ruedas dentadas y poleas para transmisión del
movimiento de biela-manivela, piñón-cremallera, etc., para la conversión del
movimiento rectilíneo en circular y viví versa; levas y palancas para la obtención de
recorridos controlados, etc. (figura 1.1.).
Los grandes problemas de la automatización mecánica es la longitud, en muchas
ocasiones, de las cadenas cinemáticas y, por supuesto la sincronización de
movimiento en los órganos móviles.
Existe una gran variedad de automatismos mecánicos en la industria: desde las
maquinas herramientas (Tornos, fresadoras, limadoras), hasta los relojes mecánicos,
pasado por los telares, motores de combustión interna y toda la maquinaría que formo
parte de la revolución industrial.
1.1.2. Automatización Neumática.
La técnica neumática admite infinidad de aplicaciones en el campo de la maquina
herramienta, especialmente en los trabajos de fijación de piezas, bloqueo de órganos,
alimentación de máquinas y moviendo lineal de órganos que no requieren velocidades
de actuación rigurosamente constantes. Prácticamente la totalidad de las
automatizaciones industriales tiene, como elemento de mando, instalaciones
neumáticas. (Figura 1.2).

Figura 1.2 Automatización neumático
Como principales ventajas del mando neumático cabe destacar:
 La sencillez de los propios sistemas de mando: cilindros, válvulas, etc.
 La rapidez de movimiento (respuesta) del sistema neumático.
 La economía de los sistemas neumáticos una vez instalados.
Como inconvenientes:
 La instalación requiere un desembolso económico añadido a la propia
automatización.
 El mantenimiento del estado del aire, ya que debe mantenerse perfectamente
limpio y seco.
1.1.3. Automatización Hidráulica.
Prácticamente lo dicho para la automatización neumático vale para la hidráulica,
aunque con algunas diferencias; por ejemplo, el mando hidráulico es mas lento que el
neumático, sin embargo, es capaz de desarrollar mas trabajo. La hidráulica se prefiere
en sistemas que deben desarrollar mas trabajo y no sea primordial la velocidad de
respuestas. Este tipo de mando lo encontraremos en prensa, diversas maquinas
herramientas, y por supuesto, en el automóvil: frenos, dirección e incluso, suspensión.
Figura 1.3 Automatización hidráulica

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1.1.4. Automatización Eléctrica.
Conviene tener en cuenta, que cualquier maquina, por sencilla que sea, va tener algún
tipo de automatismo eléctrico, encargado de gobernar los motores o como función de
mando dentro de la propia máquina.
Figura 1.4 Automatización eléctrica
1.1.5. Automatización Electrónica.
Por supuesto, la llegada de la electrónica a la industria ha supuesto una verdadera
revolución y ha permitido que la automatización industrial de un paso de gigante. La
base de este avance en la automatización ha sido el sistema digital, que ha
desembocado en el ordenador y, naturalmente, en el autómata programable.
Figura 1.5 Automatización electrónica

1.2. Tipos de Control De Procesos.
Existen dos formas básicas de realizar el control de un proceso industrial:
 Control en lazo abierto: Cuando las señales de mando son independiente
de los órganos receptores.
 Control en lazo cerrado: Cuando las señales de mando dependen de la
posición de los órganos móviles.
1.2.1. Control en lazo abierto.
El control en lazo abierto (figura 1.6) se características porque la información o
variables que controlan el proceso circular en una sola dirección, desde el sistema de
control al proceso. El sistema de control no recibe la confirmación de que las acciones
que a través de los actuares ha de realizar sobre el proceso, se han ejecutado
correctamente.
Figura 1.6 Control en lazo abierto
1.2.2. Control en lazo cerrado.
El control en lazo cerrado (figura 1.7) se caracteriza por que existe una realimentación
a través de los sensores desde el proceso hacia el sistema de control, que permite a
este último conocer si las acciones ordenadas a los acusadores se han realizado
correctamente sobre el proceso. La mayoría de los procesos existentes en la industria
utilizan el control en lazo cerrado, bien, porque el producto que se pretendió obtener o
la variable que se controla necesita un control continuo en función de unos
determinados parámetros de entrada, o bien porque el proceso a controlar se
subdivide en una serie de acciones elementales de tal forma que, para realizar una
determinada acción sobre el proceso, es necesario que previamente se hayan
realizado otra serie de acciones elementales.
OPERARIO
CONSIGNA
ORDENES
SISTEMA
DE
CONTROL
ACTUADORES
PROCESO
PRODUCTO
DE
ENTRADA
PRODUCTO
TERMINADO

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Figura 1.7 Control en lazo cerrado
1.3. Tipos de procesos industriales.
Los procesos industriales, en función de su evolución con el tiempo, pueden
clasificarse en alguno de los grupos siguientes:
 Continuos
 Discontinuos o por lotes
 Discretos
Tradicionalmente, el concepto de automatización industrial se ha ligado a la aplicación
de los sistemas de control empleados en los procesos discontinuos procesos
discretos, dejando los procesos continuos a disciplinas como regulación o
servomecánicos.
OPERARIO
CONSIGNA
ÓRDENES
SISTEMA
DE
CONTROL
ACTUADORES
PROCESO
PRODUCTO
DE
ENTRADA
PRODUCTO
TERMINADO
SENSORES

1.3.1. Procesos continuos.
Un proceso continuo se caracteriza por que las materias primas están constantemente
entrando por un extremo del sistema, mientras que en el otro extremo se obtiene de
forma continua un producto (figura 1.8)
Figura 1.8 Esquema de un proceso continuo
Ejemplo típico de proceso continuo puede ser un sistema de calefacción para
mantener la temperatura constante en una determinada instalación industrial. La
entrada es la temperatura que se quiere alcanzar en la instalación; la salida será la
temperatura que realmente existe. El sistema de control consta de un comparador que
proporciona una señal de error igual ala diferencia entre la temperatura deseada y la
temperatura que realmente existe; la señal de error se aplicara al regulador que
adaptara y ampliara la señal que ha de controlar la electroválvula que permite el paso
de combustible hacia el quemador de la caldera.
El regulador en función de la señal de error y de las perdidas de calor existentes en la
instalación mantendrá la temperatura deseada en la instalación. El actuador esta
constituido por la electroválvula; se utilizara dos sensores: la temperatura real
existente en la sala y la temperatura programada por el operario.
A la vista de la instalación se comprueban dos características propias de los sistemas
continuos:
 El proceso se realiza durante un tiempo relativamente largo.
 Las variables en el proceso y sistemas de control son de tipo analógico; dentro
de unos límites determinados las variables pueden tomar infinitos valores.
El estudio y aplicación de los sistemas continuos es objeto de disciplinas como
“regulación y Servomecanismos”.
SELECIÓN DE
TEMPERATURA
OPERARIO
REGULADOR
VÁLVULA DE
COMBUSTIBLE CALDERA
SALA A
CALENTAR
SENSOR DE
TEMPERATURA
EN SALA
SENSORES
CONTROL ACTUADORES PROCESO

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1.3.2. Procesos discretos.
El producto de salida se obtiene a través de una serie de operaciones, muchas de
ellas con gran similitud entre si. La entrada es habitualmente un elemento discreto que
se trabaja de forma individual (figura 1.9).
Figura 1.9 Esquema de un proceso discreto
Un ejemplo de proceso discreto es la fabricación de una pieza metálica rectangular
con dos taladros. El proceso para obtener la pieza terminada puede descomponerse
en una serie de estados que han de realizarse secuénciales, de forma que para
realizar un estado determinado es necesario que se hayan realizado correctamente los
anteriores. Para el ejemplo propuesto estos son:
 Corte de la pieza rectangular con más dimensiones determinadas, a partir de
una barra que alimenta la sierra.
 Transporte de la pieza rectangular a la base del taladro.
 Realizar el taladro A.
 Realizar el taladro B.
 Evacuar pieza.
Cada uno de estos estados supone a su vez una serie de activaciones y
desactivaciones de los actuadores en función de:
 Los sensores (sensores de posición situados sobre la cámara de los cilindros y
contactos auxiliares situados en los contactos que activan los motores
eléctricos).
 Variable que indica que se ha realizado el estado anterior.
1.3.3. Proceso discontinuo o por lotes.
Se reciben a la entrada del proceso las cantidades de las diferentes piezas discretas
que se necesitan para realizar el proceso. Sobre este conjunto se realizan las
operaciones necesarias para producir un producto acabado o un producto intermedio
listo para un procesamiento posterior.

Un ejemplo de este tipo de proceso lo encontramos en las cadenas de fabricación de
automóviles.
1.4. Controladores secuenciales.
Se comprueba que los procesos discretos y discontinuos, tienen una gran similitud
entre si. Ambos procesos podrán controlarse mediante el mismo tipo de sistema de
control, que, debido a su forma de actuación, recibe el nombre de controlador
secuencial.
Podemos resumir una serie de características propias a los procesos que se controlan
de forma secuencial.
 El proceso se puede descomponer en una serie de estados que se activan
de forma secuencial (variables internas).
 Cada uno de estos estados cuando está activo realiza una serie de acciones
sobre los actuadores (variables salidas).
 Las señales proceden de los sensores (variables de entrada) controlan la
transición entre estados.
 Las variables empleadas en el proceso y sistema de control (entrada, salida
internas), son múltiples y generalmente de tipo discreto, solo toman dos
valores activado o desactivado. Por ejemplo, un motor solo estará
funcionando o parado; un sensor situado sobre un cilindro neumático estará
activado cuando este el embolo del cilindro situado a su altura y desactiva
en caso contrario.
En función de cómo se realice la transición entre estados, los controladores
secuénciales pueden ser de dos tipos: asíncronos y síncronos.

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1.4.1. Asíncronos.
La transición entre los estados se produce en el mismo instante en que se produce
una variación en las variables de entrada (figura 1.10).
Figura 1.10 Control asíncrono
1.4.2. Síncronos.
La transición a un determinado estado se produce en función de las variables de
entrada sincronizadas mediante una señal de reloj de frecuencia fija, de forma que la
transición entre estados solo se produce para cada de reloj (figura 1.11).
Figura 1.11 Control asíncrono
SENSORES
CONTROLADOR
SECUANCIAL
ASÍNCRONO
SALIDA
PROCESO
SENSORES
CONTROLADOR
SECUANCIAL
ASÍNCRONO
SALIDA
PROCESO
RELOJ

2. Los Niveles de la Automatización Industrial.
La pirámide de la automatización representa los distintos niveles que se pueden
encontrar en un entorno industrial.
La base de la pirámide es el Hardware, los dispositivos físicos como sensores y
actuadores.
El segundo nivel o nivel de control, incluye los dispositivos como PC y PLC.
En nivel superior se encuentran los niveles SCADA, de supervisión y adquisición de
datos.
En el cuarto nivel se sitúan los sistemas de ejecución de fabricación MES.
La cima de la pirámide esta reservada, a los sistemas de gestión y planificaron integral
o ERP.
Todas las tecnologías se encuentran interrelacionadas, dentro de cada nivel y entre
los distintos niveles atreves de las comunicaciones industriales. Este entorno
pluritecnológico hace que la especialización en determinadas tecnologías como la
mecánica o la electrónica no sean suficiente y el personal técnico de las plantas
necesite desarrollar una serie de competencias profesionales clave para el correcto
desarrollo del trabajo: Análisis, instalación y montaje, programación, diagnósticos de
averías, toma de decisiones, mantenimiento preventivo o coordinación de equipos, son
ejemplos de estas capacidades profesionales cada vez más demandadas. Los
técnicos juegan un papel fundamental en el proceso productivo actual, pero, ¿Tienen
el nivel de cualificación requerido? Están para enfrentarse a la realidad industrial

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presente y futura? Es por ello que la mejor defensa contra cada debilidad es la
práctica.
2.1. PIRAMIDE CIM (Computer Integrated Manufacturing).
1. Nivel de Acción / Sensado (nivel de célula): También llamado nivel de
instrumentación. Está formado por los elementos de medida (sensores) y mando
(actuadores) distribuidos en una línea de producción. Son los elementos más
directamente relacionados con el proceso productivo ya que los actuadores son los
encargados de ejecutar las órdenes de los elementos de control para modificar el
proceso productivo, y los sensores miden variables en el proceso de producción, como
por ejemplo: nivel de líquidos, caudal, temperatura, presión, posición. Como ejemplo
de actuadores se tienen los motores, válvulas, calentadores.
2.1.2. Nivel de Control (nivel de campo): En este nivel se sitúan los elementos
capaces de gestionar los actuadores y sensores del nivel anterior tales como
autómatas programables o equipos de aplicación específica basados en
microprocesador como robots, máquinas herramienta o controladores de motor. Estos
dispositivos son programables y permiten que los actuadores y sensores funcionen de
forma conjunta para ser capaces de realizar el proceso industrial deseado. Los
dispositivos de este nivel de control junto con los del nivel inferior de acción/sensado
poseen entidad suficiente como para realizar procesos productivos por sí mismos. Es
importante que posean unas buenas características de interconexión para ser
enlazados con el nivel superior (supervisión), generalmente a través de buses de
campo.
2.1.3. Nivel de Supervisión (nivel de planta): En este nivel es posible visualizar
cómo se están llevando a cabo los procesos de planta, y a través de entornos SCADA
(Supervisión, Control y Adquisición de Datos) poseer una “imagen virtual de la planta”
de modo de que ésta se puede recorrer de manera detallada, o bien mediante

pantallas de resumen ser capaces de disponer de un “panel virtual” donde se
muestren las posibles alarmas, fallos o alteraciones en cualquiera de los procesos que
se llevan a cabo.
2.1.4. Nivel de Gestión (nivel de fábrica): Este nivel se caracteriza por: Gestionar
la producción completa de la empresa, Comunicar distintas plantas, Mantener las
relaciones con los proveedores y clientes, Proporcionar las consignas básicas para el
diseño y la producción de la empresa, en el se emplean PCs, estaciones de trabajo y
servidores de distinta índole.
3. INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL.
La noción de instrumentación industrial se
refiere al grupo de elementos que sirven para
medir, convertir, transmitir, controlar o registrar
variables de un proceso, con el fin de optimizar
los recursos utilizados. Estas variables a
mediar pueden ser físicas (presión,
temperatura, peso, humedad, etc.) o químicas
(pH, conductividad eléctrica).
4. VARIABLES FÍSICAS INDUSTRIALES.
Los procesos industriales exigen el control de la fabricación de los diversos
productos obtenidos. Los procesos son muy variados y abarcan muchos tipos de
productos: la fabricación de los productos derivados del petróleo, de los
alimenticios, de la industria cerámica, de las centrales generadores de energía,
de la siderurgia, de los tratamientos térmicos, de la industria papelera, de la
industria textil, etc. En todos estos tipos de industrias existen variables físicas
que controlar como son:
 Variables más comunes
Presión. Absoluta o diferencial
Temperatura
Nivel. De líquidos o sólidos
Caudal. Másico o volumétrico
Posición. Ejemplo,
desalineamiento, posición
abierta/cerrada de válvulas, etc.
Velocidad
Peso
 Variables eléctricas
Voltaje
Corriente
Frecuencia

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 Otras menos comunes
Humedad (Punto de rocío)
Viscosidad
Resistividad
Radiación
Inductancia
PH
Conductividad eléctrica
Redox
También pueden identificarse los actuadores, como
 Válvulas solenoides
 Válvulas análogas
 Eléctricos:
 Relé de protección de motores
 Contactores
 Variadores de velocidad o frecuencia
Los instrumentos de la variables más comunes, pueden representar el 90 o 95% de la
instrumentación de una planta, y son elementos tan simples como: switchs o
interruptores de posición, válvulas solenoides (on/off, discretas), válvulas de control
(análogas) y transmisores de presión, nivel y temperatura
Las variables eléctricas son tema aparte, porque la mayor parte de esta
"instrumentación" es definida por la disciplina eléctrica, aunque la disciplina
instrumentación también tiene mucho que decir, porque estos elementos también se
integran al sistema de control. Allí los elementos más comunes son relé de protección
de motores, contactores, variadores de velocidad o frecuencia, medidores de energía
tanto en baja tensión como media y alta tensión, y otros.
En ocasiones, estas variables menos comunes, son medidas con analizadores, que
son utilizados fuera de línea en un laboratorio, en un proceso de muestreo
generalmente periódico. Estos valores pueden alimentarse manualmente al sistema de
control, para que tome las acciones correctivas, aunque sea con algún retardo. Cada
vez más, con nuevas tecnologías y menores costos, se utiliza también instrumentación
en línea.
El sistema de control es un componente esencial de la instrumentación de planta, y
representa en términos prácticos una subdisciplina. Permite leer las variables de
proceso, y con base en lógica programada, tomar acciones para corregirlas a través
de los elementos de control de campo.
La instrumentación análoga (nivel, presión, temperatura y otros) tradicionalmente se
ha realizado con transductores que convierten esas señales básicas en un valor de
corriente que va en el rango de 4 a 20 mA. Y los sistemas de control reciben estas
señales en módulos normalizados, que de este modo son capaces de leer cualquier
tipo de señal de campo. Otras opciones de señales análogas, pero cada vez menos
usadas, son por ejemplo: 0 a 20 mA, 0 a 5 V, -10 a +10 V, RTD, mV de termocupla y
otros.

Sin embargo, cada vez más la instrumentación está siendo implementada a través de
lo que se conoce como buses de campo. Estas son verdaderas redes de
comunicación, que comunican digitalmente los instrumentos, y que transportan las
señales en forma de mensajes digitales. En estas redes, se pueden conectar
diferentes tipos de instrumentos, diferentes tipos de señales, diferentes marcas, cada
uno con una dirección única en la red.
Algunas de las redes de campo conocidas son: Profibus DP, Foundation Fieldbus,
DeviceNet, y otras.
En los sistemas modernos, toda la gestión del instrumento se realiza desde el propio
sistema de control, que rescata a través de estas redes de campo, no sólo la señal
medida, sino que además información de diagnóstico y de configuración.
5. IMPORTANCIA DE LA AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL.
La tendencia de la automatización industrial es:
 Reducir la mano de obra.
 Reducir costos en materias primas, materiales y energía.
 Simplificar el trabajo. (Mejorar las condiciones de trabajo – reducir labores
pesadas)
 Mayor eficiencia. (Realizar operaciones que serian imposibles para el ser humano)
 Disminución de piezas defectuosas.
 Mayor calidad del producto.
 Incremento de la productividad y competitividad.
 Control de calidad más estrecho.
6. MEDICIONES ELÉCTRICAS INDUSTRIALES.
La generación trifásica de energía eléctrica es la forma más común y la que provee un
uso más eficiente de los conductores. La utilización de electricidad en forma trifásica
es común mayoritariamente para uso en industrias donde muchas de las máquinas
funcionan con motores para esta tensión.
Voltaje de las fases de un sistema trifásico. Entre cada una de las fases hay un
desfase de 120º.

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La corriente trifásica está formada por un conjunto de
tres formas de oscilación, desfasadas una respecto a
la otra 120º (grados), según el diagrama que se
muestra en la figura 5.
Las corrientes trifásicas se generan mediante
alternadores dotados de tres bobinas o grupos de
bobinas, enrolladas sobre tres sistemas de piezas
polares equidistantes entre sí. El retorno de cada uno
de estos circuitos o fases se acopla en un punto,
denominado neutro, donde la suma de las tres
corrientes, si el sistema está equilibrado, es cero, con
lo cual el transporte puede ser efectuado usando
solamente tres cables.
Esta disposición sería la denominada conexión en
estrella, existiendo también la conexión en triángulo o delta en las que las bobinas se
acoplan según esta figura geométrica y los hilos de línea parten de los vértices.
Existen por tanto cuatro posibles interconexiones entre generador y carga:
1. Estrella - Estrella
2. Estrella - Delta
3. Delta - Estrella
4. Delta - Delta
Los voltajes de trabajo en las industrias son de 220V, 380V y 440V.

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Para recordar
 La automatización es la sustitución de la acción humana por mecanismos,
independientes o no entre sí, movidos por una fuente de energía exterior, capaces
de realizar ciclos completos de operaciones que se pueden repetir
indefinidamente.
 Existen cuatro técnicas de automatización: Automatización mecánica, eléctrica,
electrónica, neumática e hidráulica.
 Son cinco los niveles de la Automatización industrial, aunque existe autores que
solo clasifican cuatro, lo importante es que todos los niveles actúan entre si.
 La base de la pirámide de la automatización industrial es para los sensores y los
actuadores, dado que ellos se encuentran con las variables físicas a medir y
controlar.
 Las variables físicas mas comunes en la industria son: Nivel, caudal, presión,
temperatura. La envergadura de la industria hará posible el uso de todas las
variables o de sola las que su producción necesite.
 La corriente trifásica en la industria es una parte importante, ya que de ellos se
alimentarán los motores, electo claves en todo campo. Los voltajes trifásicos son
de 220V, 380V y 440V.

28
Sensores y Transductores Electrónicos
Al finalizar la unidad, el alumno, conoce, clasifica los sensores y transductores
electrónicos, los cuales sirven para desarrollar proyectos de índole industrial, con
variables como son: Sonido, temperatura, etc., Todos ellos se implementaran usando
los criterios y las normas de la seguridad industrial.
TEMARIO
1. Sensor y transductor de sonido
 Micrófonos, parlantes
2. Sensor de Temperatura
 Termistor NTC y PTC
 CI LM35
3. Sensores Ópticos
 Diodo Emisores de Luz
 El fotodiodo
 El fototransistor
 EL LDR
ACTIVIDADES
Los alumnos conocen la importancia de los sensores y los traductores electrónicos.
UNIDAD DE
APRENDIZAJE
1
SEMANA
2-3

30
1. Sensores y transductores Electrónicos.
Un sensor es un dispositivo capaz de detectar
magnitudes físicas o químicas, llamadas
variables de instrumentación, y transformarlas
en variables eléctricas. Las variables de
instrumentación pueden ser por ejemplo:
temperatura, intensidad lumínica, distancia,
aceleración, inclinación, desplazamiento,
presión, fuerza, torsión, humedad, pH, etc. Una
magnitud eléctrica puede ser una resistencia
eléctrica (como en una RTD), una capacidad
eléctrica (como en un sensor de humedad), una
Tensión eléctrica (como en un termopar o en
sensor de efecto Hall), una corriente eléctrica
(como en un fototransistor), etc.
Un transductor es un dispositivo capaz de
transformar o convertir un determinado tipo de
energía de entrada, en otra de diferente a la
salida.
El nombre del transductor ya nos indica cual es
la transformación que realiza (por ejemplo
electromecánica, transforma una señal
eléctrica en mecánica o viceversa), aunque no
necesariamente en esa dirección. Es un
dispositivo usado principalmente en la industria, en la medicina, en la agricultura, en
robótica, en aeronáutica, etc. para obtener la información de entornos físicos y
químicos y conseguir (a partir de esta información) señales o impulsos eléctricos o
viceversa. Los transductores siempre consumen algo de energía por lo que la señal
medida resulta debilitada.
Transductores de Sonido (Micrófono y Parlante)
El micrófono es un transductor electroacústico. Su función es la de traducir las
vibraciones debidas a la presión acústica ejercida sobre su cápsula por las ondas
sonoras en energía eléctrica, lo que permite por ejemplo grabar sonidos de cualquier
lugar o elemento.
Un altavoz (también conocido como parlante) es un transductor electroacústico
utilizado para la reproducción de sonido. Uno o varios altavoces pueden formar una
pantalla acústica.
La transducción sigue un doble procedimiento: eléctrico-mecánico-acústico. En la
primera etapa convierte las ondas eléctricas en energía mecánica, y en la segunda

convierte la energía mecánica en ondas de frecuencia acústica. Es por tanto la puerta
por donde sale el sonido al exterior desde los aparatos que posibilitaron su
amplificación, su transmisión por medios telefónicos o radioeléctricos, o su tratamiento.
El sonido se transmite mediante ondas sonoras, en este caso, a través del aire. El oído
capta estas ondas y las transforma en impulsos nerviosos que llegan al cerebro. Si se
dispone de una grabación de voz, de música en soporte magnético o digital, o si se
recibe estas señales por radio, se dispondrá a la salida del aparato de señales
eléctricas que deben ser convertidas en sonidos; para ello se utiliza el altavoz.
Sensores de Sonido aplicativo.
Otro nombre para un sensor de sonidos es un micrófono. El diagrama muestra un
micrófono denominado electret:
Como se debe saber, para que los micrófonos electret trabajen correctamente,
necesitan de una tensión de alimentación, generalmente alrededor 1.5 V a través. Un
circuito adecuado para el uso con una fuente de 9 V es el siguiente:
Los 4.7 kΩ y las resistencias de 1 kΩ forman un divisor de tensión que proporciona
1.6 V a través del micrófono. Las ondas acústicas generan pequeños cambios en la
tensión, generalmente en la gama de 10-20 mV. Para separar estas pequeñas señales
de 1.6 V, se utiliza las características de un condensador, separando así la
componente continua de la alimentación.

32
Si a los circuitos anteriores agregamos etapa digital que guarde la información del
pulso recibido por el micrófono, se podría acondicionar para que active un primer
actuador, el relé. Con el relé, podremos activar y desactivas un foco, y a la vez un
motor universal. Los cálculos para el consumo de corriente de la carga se tienen que
tener en cuenta.
2. SENSORES DE TEMPERATURA.
2.1. Termistores NTC y PTC.
Una resistencia que es sensible a la temperatura es lo que se llama un termistor, una
definición más técnica sería: A la resistencia con coeficiente de temperatura negativo,
conocida como termistor, NTC o con coeficiente de temperatura positivo PTC, a este
tipo de resistencias la temperatura ambiente les afecta de modo que modifican su
valor dentro de unos parámetros. Hay varios tipos de encapsulado:
La resistencia de la mayoría de los tipos comunes de termistor disminuye mientras que
se eleva la temperatura. Se llaman de, coeficiente negativo de temperatura o
termistores NTC. Observe el -t° al lado del símbolo del circuito. Un termistor NTC
típico se hace usando materiales de óxido de metal semiconductor. Los
semiconductores tienen la característica de ofrecer la mitad de la resistencia entre los

conductores y los aislantes. Mientras más se eleva la temperatura, más portadores de
carga están disponibles y esto causa la caída del valor de la resistencia.
Aunque es menos utilizado, es posible fabricar termistores de temperatura de
coeficiente positivo o PTC. Éstos se hacen de diversos materiales y muestran un
aumento de resistencia que varía con temperatura.
¿Cómo podríamos hacer un circuito con este sensor, para su uso en una alarma de
incendios? Utilizaremos un circuito que entregue una tensión alta cuando se detecten
las condiciones de temperatura caliente. Necesitamos poner un divisor de tensión con
un termistor NTC en la posición que ocupa Arriba:
¿Cómo podríamos hacer un circuito con un sensor para detectar temperaturas de
menos de 4°C para advertir a motoristas que pueda haber hielo en la carretera?
Usaremos un circuito que dé una tensión alta en condiciones frías. Necesitamos un
divisor de voltaje con el termistor en lugar de Rbajo:

34
Este último ejemplo nos plantea una interesante pregunta: ¿Cómo saber qué valor de
tensión de Vout se va a conseguir con 4°C? Vea el siguiente gráfico de las
característica de un termistor:
Circuitos de aplicación
Circuito Nº1

Circuito Nº2
2.2. El circuito integrado LM35.
Descripción: El LM35 es un sensor de
temperatura con una precisión calibrada de 1ºC y
un rango que abarca desde -55º a +150ºC.
El sensor se presenta en diferentes encapsulados
pero el más común es el to-92 de igual forma que
un típico transistor con 3 patas, dos de ellas para
alimentarlo y la tercera nos entrega un valor de
tensión proporcional a la temperatura medida por
el dispositivo. Con el LM35 sobre la mesa las
patillas hacia nosotros y las letras del
encapsulado hacia arriba tenemos que de
izquierda a derecha los pines son: VCC - Vout -
GND.
La salida es lineal y equivale a 10mV/ºC por lo tanto:
 +1500mV = 150ºC
 +250mV = 25ºC
 -550mV = -55ºC
Funcionamiento: Para hacernos un termómetro lo único que necesitamos es un
voltímetro bien calibrado y en la escala correcta para que nos muestre el voltaje

36
equivalente a temperatura. El LM35 funciona en el rango de alimentación comprendido
entre 4 y 30 voltios.
Podemos conectarlo a un conversor Analógico/Digital y tratar la medida digitalmente,
almacenarla o procesarla con un microcontrolador o similar.
Usos: El sensor de temperatura puede usarse para compensar un dispositivo de
medida sensible a la temperatura ambiente, refrigerar partes delicadas del robot o bien
para logear temperaturas en el transcurso de un trayecto de exploración.
Circuito de aplicación

3. SENSORES ÓPTICOS.
3.1. Diodos Emisor de Luz (LED).
Un led (de la sigla inglesa LED: Light-Emitting Diode: "diodo
emisor de luz", también "diodo luminoso") es un diodo
semiconductor que emite luz. Se usan como indicadores en
muchos dispositivos, y cada vez con mucha más frecuencia,
en iluminación. Presentado como un componente electrónico
en 1962, los primeros LEDs emitían luz roja de baja
intensidad, pero los dispositivos actuales emiten luz de alto
brillo en el espectro infrarrojo, visible y ultravioleta.
Símbolo del diodo LED
A Ánodo
B Cátodo
1 Lente/encapsulado epóxido.
2 Contacto metálico
3 Cavidad reflectora
4 Terminación del semiconductor
5 Yunque
6 Plaqueta
7 Conectores
8 Borde plano
Compuesto Color Long. de onda
Arseniuro de galio (GaAs) Infrarrojo 940 nm
Arseniuro de galio y aluminio (AlGaAs) Rojo e infrarrojo 890 nm
Arseniuro fosfuro de galio (GaAsP) Rojo, anaranjado y amarillo 630 nm
Fosfuro de galio (GaP) Verde 555 nm
Nitruro de galio (GaN) Verde 525 nm
Seleniuro de zinc (ZnSe) Azul
Nitruro de galio e indio (InGaN) Azul 450 nm
Carburo de silicio (SiC) Azul 480 nm
Diamante (C) Ultravioleta
Silicio (Si) En desarrollo

38
3.2. El fotodiodo.
Un fotodiodo es un semiconductor construido con
una unión PN, sensible a la incidencia de la luz visible
o infrarroja. Para que su funcionamiento sea correcto
se polariza inversamente, con lo que se producirá una
cierta circulación de corriente cuando sea excitado
por la luz. Debido a su construcción, los fotodiodos se
comportan como células fotovoltaicas, es decir, en
ausencia de luz exterior generan una tensión muy
pequeña con el positivo en el ánodo y el negativo en el cátodo. Esta corriente presente
en ausencia de luz recibe el nombre de corriente de oscuridad.
A K

3.3. El fototransistor.
Se llama fototransistor a un transistor sensible a la luz,
normalmente a los infrarrojos. La luz incide sobre la región de
base, generando portadores en ella. Esta carga de base lleva el
transistor al estado de conducción. El fototransistor es más
sensible que el fotodiodo por el efecto de ganancia propio del
transistor.
Un fototransistor es igual a un transistor común, con la
diferencia que el primero puede trabajar de 2 formas:
1. Como transistor normal con la corriente de base Ib
(modo común).
2. Como fototransistor, cuando la luz que incide en este
elemento hace las veces de corriente de base. Ip (modo
de iluminación).
3. Puede utilizarse de las dos en formas simultáneamente,
aunque el fototransistor se utiliza principalmente con el
pin de la base sin conectar.
En el mercado se encuentran fototransistores tanto con conexión de base como sin
ella y tanto en cápsulas plásticas como metálicas (TO-72, TO-5) provistas de una
lente.
Se han utilizado en lectores de cinta y tarjetas perforadas, lápices ópticos, etc. Para
comunicaciones con fibra óptica se prefiere usar detectores con fotodiodos p-i-n.
También se pueden utilizar en la detección de objetos cercanos cuando forman parte
de un sensor de proximidad. Se utilizan ampliamente encapsulados conjuntamente
con un LED, formando interruptores ópticos (opto-switch), que detectan la interrupción
del haz de luz por un objeto. Existen en dos versiones: de transmisión y de reflexión.
Para obtener un circuito equivalente de un fototransistor, basta agregar a un transistor
común un fotodiodo, conectando en el colector del transistor el cátodo del fotodiodo y
el ánodo a la base.

40
3.4. El LDR.
Se llama fototransistor a un transistor sensible a la luz, normalmente a los infrarrojos.
La luz incide sobre la región de base, generando portadores en ella. Esta carga de
base lleva el transistor al estado de conducción. El fototransistor es más sensible que
el fotodiodo por el efecto de ganancia propio del transistor.
Un fototransistor es igual a un transistor común, con la diferencia que el primero puede
trabajar de 2 formas:
1. Como transistor normal con la corriente de base Ib (modo común).
2. Como fototransistor, cuando la luz que incide en este elemento hace las veces
de corriente de base. Ip (modo de iluminación).
3. Puede utilizarse de las dos en formas simultáneamente, aunque el
fototransistor se utiliza principalmente con el pin de la base sin conectar.
En el mercado se encuentran fototransistores tanto con conexión de base como sin
ella y tanto en cápsulas plásticas como metálicas (TO-72, TO-5) provistas de una
lente.
Se han utilizado en lectores de cinta y tarjetas perforadas, lápices ópticos, etc. Para
comunicaciones con fibra óptica se prefiere usar detectores con fotodiodos p-i-n.
También se pueden utilizar en la detección de objetos cercanos cuando forman parte
de un sensor de proximidad.
Se utilizan ampliamente
encapsulados conjuntamente con
un LED, formando interruptores
ópticos (opto-switch), que detectan
la interrupción del haz de luz por
un objeto. Existen en dos
versiones: de transmisión y de
reflexión.
Para obtener un circuito
equivalente de un fototransistor,
basta agregar a un transistor
común un fotodiodo, conectando
en el colector del transistor el
cátodo del fotodiodo y el ánodo a la
base.

Un fotorresistor está hecho de un
semiconductor de alta resistencia como
el sulfuro de cadmio, CdS. Si la luz que
incide en el dispositivo es de alta
frecuencia, los fotones son absorbidos
por las elasticidades del semiconductor
dando a los electrones la suficiente
energía para saltar la banda de
conducción. El electrón libre que
resulta, y su hueco asociado, conducen
la electricidad, de tal modo que
disminuye la resistencia. Los valores
típicos varían entre 1 MΩ, o más, en la
oscuridad y 100 Ω con luz brillante.
Las células de sulfuro del cadmio se basan en la capacidad del cadmio de variar su
resistencia según la cantidad de luz que incide la célula. Cuanta más luz incide, más
baja es la resistencia. Las células son también capaces de reaccionar a una amplia
gama de frecuencias, incluyendo infrarrojo (IR), luz visible, y ultravioleta (UV).
La variación del valor de la resistencia tiene cierto retardo, diferente si se pasa de
oscuro a iluminado o de iluminado a oscuro. Esto limita a no usar los LDR en
aplicaciones en las que la señal luminosa varía con rapidez. El tiempo de respuesta
típico de un LDR está en el orden de una décima de segundo. Esta lentitud da ventaja
en algunas aplicaciones, ya que se filtran variaciones rápidas de iluminación que
podrían hacer inestable un sensor (ej. tubo fluorescente alimentado por corriente
alterna). En otras aplicaciones (saber si es de día o es de noche) la lentitud de la
detección no es importante.
Se fabrican en diversos tipos y pueden encontrarse en muchos artículos de consumo,
como por ejemplo en cámaras, medidores de luz, relojes con radio, alarmas de
seguridad o sistemas de encendido y apagado del alumbrado de calles.
También se fabrican fotoconductores de Ge:Cu que funcionan dentro de la gama más
baja "radiación infrarroja".
Circuitos de aplicación:

42
Circuito Nº1
Circuito Nº2
+
-
LDR
47 Ω
PARA ZUMBADOR,
RELÉ O SIRENA
(OPCIONAL)
9 V
LED 1
16 KΩ
R3
100 KΩ LED 2
Q1
9 V
LED 1
LDR
LED 2
1 kΩ
220 Ω
SCR
A
K
G
PARA ZUNBADOR, RELÉ O SIRENA
(OPCIONAL)
+ -

Circuito Nº3
Circuito Nº4
A
K
G
PARA ZUNBADOR, RELÉ O SIRENA
(OPCIONAL)
+ -
9 V
LED 1
LDR
LED 2
100 kΩ
220 Ω
SCR
A
K
G
9 V
LED
LDR
220 Ω
100 KΩ
SCR
1 kΩ
10 KΩ
2.2 KΩ PARA ZUMBADOR,
RELÉ O SIRENA
(OPCIONAL)
+
-

44
Circuito Nº5
A
K
G
9 V
LED
LDR
220 Ω
100 KΩ SCR
1 kΩ
10 KΩ
2.2 KΩ
PARA ZUMBADOR,
RELÉ O SIRENA
(OPCIONAL)
+
-

46
Para recordar
 Un sensor es un dispositivo capaz de detectar magnitudes físicas o químicas,
llamadas variables de instrumentación, y transformarlas en variables eléctricas.
Las variables de instrumentación pueden ser por ejemplo: temperatura,
intensidad lumínica, distancia, aceleración, inclinación, desplazamiento,
presión, fuerza, torsión, humedad, pH, etc.
 Un transductor es un dispositivo capaz de transformar o convertir un
determinado tipo de energía de entrada, en otra de diferente a la salida.
 Los Termistores son resistores térmicamente sensibles, existen dos tipos de
termistores según la variación de la resistencia/coeficiente de temperatura, pueden
ser negativos (NTC) o positivos (PTC).
 LDR viene de la expresión inglesa Light Dependent Resistor, se caracterizan
por ser componentes pasivos cuya resistencia varía en función de la luz que
reciben.

Sensores y Transductores
Industriales
Al finalizar la unidad, el alumno, conoce, clasifica los sensores y transductores
industriales, los cuales sirven para desarrollar proyectos de índole industrial. Todos
ellos se implementaran usando los criterios y las normas de la seguridad industrial.
TEMARIO
1. Sensores de Proximidad
 Sensor Inductivo Cilíndrico
 Sensor Capacitivo
 Sensor Acoplador de Transmisión
 Sensor Inductivo Cuadrado
 Sensores Ultrasónicos
2. Sensores Fotoeléctricos
 Micro sensores fotoeléctricos.
 Tipo amplificador
 Tipo batería interna de litio
 Tipo en forma de – U
 Tipo cilíndrico
3. Sensores de Área
ACTIVIDADES
Los alumnos desarrollan proyectos con sensores industriales.
UNIDAD DE
APRENDIZAJE
2
SEMANA
5

48
1. SENSORES DE PROXIMIDAD.
Los sensores de proximidad son los más comunes y asequibles para la solución de
detección de objetos que no se pueden tocar. El sensor de proximidad comúnmente
más usado es el tipo inductivo, el cual genera un campo electromagnético, el cual
detecta los objetos de metal que pasan cerca de su cara. Esta es la tecnología de
detección que usualmente se usa en aplicaciones en donde el objeto de metal que va
a ser detectado esta dentro de una pulgada o dos de la cara del sensor. En la marca, l
Autonics, que es una marca muy utilizada, ofrece 12 productos de 6 tipos diferentes de
sensores de proximidad, inductivo y capacitivo, y se mantiene en Nº.1 dentro de la
cuota de mercado en Corea por más de 10 años, y sigue tratando de promover la
calidad de los productos y la confianza de detección a un nivel de mercado mundial. Si
usted esta buscando el costo más efectivo y sensores de proximidad confiables,
Autonics es la respuesta.
1.1. Sensor de Proximidad - Tipo Inductivo Cilíndrico – Series PDR.
Los sensores inductivos son una clase especial de sensores que sirven para
detectar materiales metálicos ferrosos. Son de gran utilización en la industria, tanto
para aplicaciones de posicionamiento como para detectar la presencia o ausencia de
objetos metálicos en un determinado contexto: detección de paso, de atasco, de
codificación y de conteo.
Sensor de proximidad Inductivo de
larga distancia. Mayor detección y
alta confiabilidad.

 Larga distancia de senseo, mayor a 25mm.
 Mejora la Resistencia al ruido con IC .
 Alimentación de polaridad inversa, aumento, protección sobre corriente.
 Largo ciclo de vida y confianza.
 Indicación del estado por LED rojo.
 Protección IP67 con estructura a prueba de agua (estándar IEC).
 Reemplazo para micro switches y switches de límite.
CLASIFICACION DE LOS SENSORES

50
1.2. Sensor de Proximidad - Tipo Inductivo Cilíndrico – Series PR.
Tipo cilíndrico con cable. Con una
gran resistencia al ruido para
mayor confiabilidad.
 Mejora la Resistencia al ruido con IC (3-hilos DC).
 Alimentación de polaridad inversa, aumento, protección sobre
corriente (Excepto para las series PR08).
 Largo ciclo de vida y funcionamiento de confianza.

52

54
1.3. Sensor de Proximidad - Tipo Inductivo Cilíndrico – Series PRA.
Tipo campo de soldadura
inmunológico.
 MEJORA la Resistencia al ruido con IC dedicado (3-hilos DC).
 Alimentación de polaridad inversa (3-hilos DC), aumento (DC/AC).
 Protección sobre corriente (Tipo DC).
 Resistente a salpicaduras de soldadura para reemplazo de switch de límite.

1.4. Sensor de Proximidad - Tipo Inductivo Cilíndrico – Series PRW.
 Acorta el tiempo de mantenimiento con el cuerpo.
 Mejora la Resistencia al ruido con IC dedicado (3-hilos tipo DC).
 Alimentación de polaridad inversa (3-hilos DC), aumento, protección sobre
corriente (Tipo DC).

56

58
Simbología de los Sensores Inductivo.
Sensores de dos hilos.
Sensores de tres hilos.
o Sensor de cuatro hilos.
Sensor Inductivo con
salida normalmente abierta
salida normalmente cerrada
salida normalmente abierta
salida normalmente cerrada

Sensores de cuatro hilos.
o
COLOR Y NUMERACIÓN DE LOS HILOS.
La norma EN 50 044 determina los colores de los hilos del sensor, distingue entre
sensores de proximidad polarizados y no polarizados, podemos diferenciar los
siguientes casos:
2. Sensores de proximidad no polarizados tanto para CC o CA, con dos hilos de
conexión, estos pueden ser de cualquier color excepto verde/amarillo.
3. Sensores de proximidad polarizados para CC, con dos hilos de conexión, el
terminal positivo debe marrón y el terminal negativo, azul.
4. Sensores de proximidad de tres hilos, el terminal positivo debe ser marrón, el
terminal negativo azul y la salida debe ser negro.
En la siguiente tabla se indican las abreviaciones de los colores usadas.
COLOR ABREVIACIÓN
black (negro) BK
brown (marrón) BN
red (rojo) RD
yellow (amarillo) YE
green (verde) GN
blue (azul) BU
grey (gris) GY
white (blanco) WH
gold (dorado) GD
green/yellow
(verde/amarillo)
GNYE

60
En lo referente a la numeración de los terminales:
 Sensores de proximidad no polarizados, los terminales 1 y 2 tienen la función
de contacto normalmente cerrado y los terminales 3 y 4 la de contacto
normalmente cerrado.
 Sensores de proximidad polarizados para corriente continua con dos
terminales, el terminal positivo debe identificarse con el 1. El número 2 para el
contacto normalmente cerrado y el 4 para el contacto normalmente abierto.
1.5. Sensor de Proximidad - Tipo Capacitivo Cilíndrico – Series CR.
Sensor de proximidad tipo capacitivo
eléctrico
 Capaz de detectar hierro, metal, plástico, agua, piedra, Madera, etc.
 Largo ciclo de vida y alta confiabilidad.
 Fácil de ajustar la distancia de detección con el ajustador de sensibilidad.
 Fácil de controlar el nivel y posición.
Los sensores capacitivos son un tipo de sensor eléctrico.
Los sensores capacitivos (KAS) reaccionan ante metales y no metales que al
aproximarse a la superficie activa sobrepasan una determinada capacidad. La
distancia de conexión respecto a un determinado material es tanto mayor cuanto más
elevada sea su constante dieléctrica.

Funcionamiento.
Desde el punto de vista puramente teórico, se dice que el sensor está formado por un
oscilador cuya capacidad la forman un electrodo interno (parte del propio sensor) y
otro externo (constituido por una pieza conectada a masa). El electrodo externo puede
estar realizado de dos modos diferentes; en algunas aplicaciones dicho electrodo es el
propio objeto a sensar, previamente conectado a masa; entonces la capacidad en
cuestión variará en función de la distancia que hay entre el sensor y el objeto. En
cambio, en otras aplicaciones se coloca una masa fija y, entonces, el cuerpo a
detectar utilizado como dieléctrico se introduce entre la masa y la placa activa,
modificando así las características del condensador equivalente.
Aplicaciones.
Estos sensores se emplean para la identificación de objetos, para funciones
contadoras y para toda clase de controles de nivel de carga de materiales sólidos o
líquidos. También son utilizados para muchos dispositivos con pantalla táctil, como
teléfonos móviles, ya que el sensor percibe la pequeña diferencia de potencial entre
membranas de los dedos eléctricamente polarizados de una persona adulta
Detección de nivel - En esta aplicación, cuando un objeto (líquidos, granulados,
metales, aislantes, etc.) penetra en el campo eléctrico que hay entre las placas sensor,
varía el dieléctrico, variando consecuentemente el valor de capacitancia.
Sensor de humedad - El principio de funcionamiento de esta aplicación es similar a la
anterior. En esta ocasión el dieléctrico, por ejemplo el aire, cambia su permitividad con
respecto a la humedad del ambiente.
Detección de posición - Esta aplicación es
básicamente un condensador variable, en el cual una
de las placas es móvil, pudiendo de esta manera
tener mayor o menor superficie efectiva entre las dos
placas, variando también el valor de la capacitancia,
y también puede ser usado en industrias químicas.
Pero como sabemos este tipo de aplicación no suele
ser lo correcto.

62

64

Símbolos del Sensor Capacitivo.
Sensores de 2 hilos
Sensores de 3 hilos
Sensores de 4 hilos
Sensor Capacitivo con
Salida normalmente abierta
Salida normalmente cerrada
Salida normalmente abierta

66
1.6. Sensor de Proximidad – Acoplador de transmisión – PET 18-5.
Tipo Loop powered. La señal se transmite por el acoplamiento magnético de las
bobinas.
 Superior con la resistencia del medio ambiente. No causa ningún mal
funcionamiento aún cuando el dispositivo este manchado con sustancias
oleosas.
 Aplicaciones: En perforación, máquina de mesa, brazo de robot, cinta
transportadora y varios ejes de revolución.
1.7. Sensor de Proximidad – Tipo Inductivo cuadrado – Series PFI.
Sensor de proximidad tipo plano
 Fácil de montar en espacio limitado por medio de la estructura plana
(Altura:10mm).
 Mejora la Resistencia al ruido con IC dedicado (3-hilos DC).

1.8. Sensor de Proximidad – Tipo Inductivo cuadrado – Series AS.
Sensor de proximidad tipo larga detección de
distancias.
 Capaz de detector arriba de 50mm.
 Mejora la Resistencia del ruido con IC.
 Amplio Rango de fuente de alimentación : 12-48VDC (Rango de voltaje: 10-
65VDC).
 Salida simultánea : Normal Open + Normal Close.
 Incluye indicador de alimentación e indicador de funcionamiento.
1.9. Sensor de Proximidad – Tipo Inductivo cuadrado – Series PRCN.
Cilíndrico con conector.
 Acorta tiempo de mantenimiento.
 Mejora la Resistencia al ruido con IC (3-hilos tipo DC).
 Alimentación de polaridad inversa (3-hilos DC), aumento, protección sobre
corriente (Tipo DC).

68
1.10. Sensor de Proximidad – Tipo Inductivo cuadrado – Series PS/PSN.
Tipo cuadrado con cable.
 Mejor el tiempo de mantenimiento con el cuerpo.
 Mejora la Resistencia al ruido con IC (3-hilos DC).
 Alimentación de polaridad inversa (DC), aumento (DC/AC), protección sobre
corriente (Tipo DC- Excepto para las series PS12).
 Largo ciclo de vida y alta confiabilidad.
1.11. Sensor Ultrasónico.
Los sensores de ultrasonidos son
detectores de proximidad que trabajan
libres de roces mecánicos y que detectan
objetos a distancias de hasta 8m. El
sensor emite impulsos ultrasónicos. Estos
reflejan en un objeto, el sensor recibe el
eco producido y lo convierte en señales
eléctricas, las cuales son elaboradas en el
aparato de valoración. Estos sensores
trabajan solamente en el aire, y pueden
detectar objetos con diferentes formas,
colores, superficies y de diferentes
materiales. Los materiales pueden ser
sólidos, líquidos o polvorientos, sin
embargo han de ser deflectores de sonido.
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.

En todas las áreas industriales en las que los sensores pueden verse afectados por las
condiciones ambientales, como el polvo, el humo o el vapor, los sensores ultrasónicos
presentan la solución ideal para determinar la posición y medir la distancia sin
contacto. Los objetos compuestos de varios materiales se pueden detectar con una
exactitud de milímetros, independientemente del color o la superficie.
Los sensores ultrasónicos han
demostrado su fiabilidad y precisión
especialmente en la industria de la
madera y el mueble, la industria de
materiales de construcción, los
equipos agrícolas, los equipos para la
construcción y en aplicaciones de
control de nivel. Sin embargo, la
tecnología ultrasónica no se utiliza
exclusivamente en entornos
industriales agresivos. Los sensores
ultrasónicos también han demostrado
sus puntos fuertes en la industria del
embalaje, en la que es necesario
detectar un amplio número de objetos,
desde los pequeños hasta los
grandes o desde los transparentes a
los coloreados.
2. SENSORES FOTOELÉCTRICOS.
La detección fotoeléctrica utiliza un haz de
luz para detectar la presencia o ausencia de
un objeto. Esta tecnología es una alternativa
ideal para los sensores de proximidad
inductivos cuando las distancias de
detección son mayores o cuando el objeto a
detectar no es metálico. Los 4 tipos de
propósitos de líneas de productos de los
sensores fotoeléctricos Autonics, son
diseñados con combinación de la tecnología
más avanzada y la tecnología óptica y
eléctrica, son cuidadosamente
seleccionadas dentro de los campos de la
industria, para su óptimo funcionamiento,
calidad, aplicación flexible y confiabilidad
mientras que mantiene fuertemente sus
precios competitivos entre la industria.

70
2.1. Micro sensor Fotoeléctrico – Series BS5.
Los Micro sensores fotoeléctricos de serie BS5 posee diversos modelos (tipos K, T, L,
Y, V) para varios ambientes de montaje y con diferentes tipos de conectores, esto para
aumentar la facilidad en el manejo por parte del usuario. Además la serie BS5 se
conecta fácilmente a varios ICs, relevadores, controladores programables, y debido a
su amplio rango de alimentación y a su estructura resistente al polvo, con el
emisor/receptor protegidos por una cubierta, garantizan una alta confiabilidad.
Características principales.
 Micro amplificador integrado, salida colector abierto NPN.
 Diversas aplicaciones a través de sus variados modelos (tipos K, T, L, Y, V).
 Selección de modo Light ON/Dark ON vía terminal de control.
 Respuesta de frecuencia de alta velocidad: 2kHz.
 Amplio rango de alimentación: 5-24 VCC. (Fácil de conectar con diversos ICs,
relevadores, controladores programables).
 Estructura resistente al polvo, con el emisor/receptor protegidos por una cubierta.
 LED rojo indicador de operación.
 Conexión fácil a través de sockets, conectores y cables opcionales.
Campos de aplicación.
 Aplicación en pequeñas maquinas de alta precisión, incluyendo dispositivos
LCD, ensamble de semiconductores, sistemas de visión y actuadores en
bandas transportadoras.
 Adecuados para contar monedas, detección del punto de inicio de giro de un
rotor, determinación de la posición de un objeto.

Como especificarlo.
Tabla de especificaciones.

72
2.2. Micro sensor Fotoeléctrico – Tipo amplificador – Series BA2M.
Compacto, tipo reflectivo difuso con
alta distancia de detección.
 Realiza detección a larga distancia (2m) por un diseño óptico especial.
 Incluye indicador estable de light ON.
 Incluye función de ajuste de sensibilidad.
 2 colores de display LED.
2.3. Micro sensor Fotoeléctrico – Tipo amplificador – Series BA2M.
Sensores Fotoeléctricos de tamaño compacto y
alta funcionalidad. La serie BJ realiza largas
distancias de detección debido al nuevo
desarrollo de sus lentes ópticos con el algoritmo
de detección más avanzado y un desempeño de
clase mundial con resistencia al ruido mejorada.
Además, diversas líneas que incluyen tecnología
de alta precisión y de detección de vidrio u otros
objetos transparentes que satisfacen cualquier
necesidad del usuario en amplias ramas de la
industria.

Características principales
Características generales
 Tamaño compacto: W20xH32Xl10.6mm.
 Circuito de protección contra corto circuito, inversión de polaridad y sobre
corriente.
 Resistencia al ruido mejorada.
 Protección IP65 (Estándar IEC).
 Light ON/Dark ON seleccionables (Excepto detección en vidrio transparente).
 Función de prevención de interferencia mutua (Excepto detección a larga
distancia).
 Ajuste de sensibilidad incorporado (Excepto detección en vidrio transparente).
 Función de prevención contra interferencia mutua (Excepto detección de larga
distancia – Haz transmitido).
Detección de larga distancia
 Larga distancia de detección con lentes de alta calidad: Tipo haz transmitido de
15m, Tipo polarizado retroreflectivo de 3m, Difuso reflectivo 1m.
 Error de detección minimizado debido al M.S.R. incluido (Rechazo de superficie
de espejo) (Tipo retroreflectivo polarizado).
Tipo micro spot
 Optimizado para detectar objetos pequeños (Objeto de detección min: cable de
cobre de Ø0.2mm).
 Fácil de revisar el spot de detección con LED rojo.
 Detección estable para objetos transparentes (LCD, PDP, vidrio, etc.).
Conexiones

74
Guía del Usuario
2.4. Micro sensor Fotoeléctrico – Tipo amplificador – Series BY.
Tipo de sincronizadora miniatura emisor /
receptor.

 Tamaño pequeño: W12XH16XD30mm.
 Reducción al mínimo del mal funcionamiento por luz extraña. Por la
sincronización de emisor y receptor.
 Alimentación de polaridad inversa y sobre corriente.
 Alta velocidad de respuesta: Max. 1ms.
2.5. Micro sensor Fotoeléctrico – Tipo amplificador – Series BYD.
Sensor fotoeléctrico miniatura tipo difuso
reflectivo y tipo reflectivo de dista.
 Fácil instalación gracias a su tamaño compacto.
 La detección superior no es afectada por el color del objetivo. (Limitado a
distancia tipo reflectiva).
 El indicador de funcionamiento se encuentra ubicado en la parte superior.
(BYD30-DDT-U, BYD50-DDT-U).
 Fácil de ajustar el tiempo de respuesta de la función del timer (OFF Tiempo de
retraso: 0.1 ~ 2seg. variable).
 Incluye circuito de protección sobre corriente / circuito de protección de
alimentación de polaridad inversa.
2.6. Micro sensor Fotoeléctrico – Tipo amplificador – Series BPS.
Sensor fotoeléctrico delgado para largas distancias de
detección
 Montaje fácil por ser tipo plano.
 Realización de 3m de distancia de detección como tamaño pequeño.
 Protección IP67 con estructura a prueba de agua (Estándar IEC).

76
2.7. Micro sensor Fotoeléctrico – Tipo amplificador – Series BPS.
Sensor fotoeléctrico tipo popular, miniatura
y ligero.
 Montaje fácil en espacios estrechos con tamaño pequeño y peso ligero.
 Conveniente de ajustar la sensibilidad por control de ajuste de sensibilidad
externa (Solo aplica para el tipo reflectivo difuso).
 Montaje fácil por medio del tornillo el agujero de montaje.
 Circuito de protección de alimentación de polaridad inversa.
2.8. Micro sensor Fotoeléctrico – Tipo amplificador – Series BMS.
Tipo de alta velocidad de respuesta que incluye
circuito de protección de salida.
 Alta velocidad de respuesta: Bajo 1ms.
 Modo seleccionable de Light ON/Dark ON por cable de control.
 Incluye el ajustador de sensibilidad.

2.9. Sensor Fotoeléctrico de área – Series BW.
Sensor de área, no minimiza la zona de detección.
 Larga distancia de detección arriba de 7M.
 22 tipos de productos.
 (Eje óptico: 20/40mm, altura de detección: 120~940mm).
 Incremento de la estabilidad de detección al minimizar el área de no detección.
 Fácil identificación de larga distancia, frontal y lateral con indicadores de
operación dobles
 de alta luminancia.
 Incluye la función de autodiagnóstico, función de prevención de interferencia
mutua, función externa de diagnóstico.
 Pulido de diseño y Tamaño delgado (W28.6XH22.6XH).
 Protección IP65 con estructura a prueba de agua (Estándar IEC)
2.10. Sensor Fotoeléctrico de área – Series BWP.
Sensor de área con cuerpo de plástico, no
minimiza la zona de detección.
 13 cuerpos delgados con lentes de Fresnel.
 Aprobación de la inyección del cuerpo plástico (PC/ABS).
 Incluye función de paro de transmisión, función de prevención de interferencia
mutua,

78
 función de parpadeo como indicador de trabajo, función de switcheo Light
ON/Dark ON. Fácil identificación de larga distancia, frontal y lateral con
indicadores de operación dobles de alta luminancia.
 Rápida respuesta de tiempo, max. 7ms.
 14 tipos de productos (Eje óptico : 20mm, número de ejes ópticos: 8, 12,
16,20).
Sensor de levantamiento. No minimiza la zona
de detección.
 Inyección de cuerpo plástico.
 Cuerpo Delgado (W30XH10.5X140mm).
 Amplio rango de distancia de detección (0.1~3m, 0.05~1m).
 Prevención de interferencia mutua (Frequency Switching Function).
 Modo de switcheo Light ON/Dark ON.
 Incluye indicador de Picking.
 Protección IP40 con estructura a prueba de agua (Estándar IEC).
Sensor fotoeléctrico tipo terminal para largas
distancias.
Incluye ajuste de sensibilidad.
 Temporizador : ON Delay, OFF Delay, One-shot Delay.
 Salida de colector abierto NPN/PNP (tipo de alimentación DC).

 Función de auto diagnóstico (El LED verde se encuentra encendido en nivel
estable).
 Fuente de Alimentación:
Universal 24-240VDC/24-240VAC.
 Protección IP66 con estructura a prueba de agua (Estándar IEC)
2.13. Sensor Fotoeléctrico – Tipo en forma de U – Series BUP.
Sensor fotoeléctrico tipo plástico reforzado en forma
de U.
 Tipo de alta velocidad de respuesta.
 Alimentación de polaridad inversa y circuito de protección de corto
circuito (sobre corriente).
 Modo seleccionable Light/Dark ON por cable de control
 Protección IP66 con estructura a prueba de agua (Estándar IEC) : BUP-30,
BUP-50.
2.14. Sensor Fotoeléctrico – Tipo cilíndrico – Series BR.
Sensores fotoeléctricos cilíndricos tipo
Retroreflectivo.
Los sensores fotoeléctricos cilíndricos Series BR
garantizan un rendimiento superior en detección en
una gran variedad de aplicaciones - detección a
larga distancia 20m (Tipo barrera), detección en
espacios estrechos (Tipo haz estrecho), y detección
con resistencia al calor (Uso de lentes de vidrio).
Además, la línea nueva retroreflectiva apoyará a
más diversos sectores industriales para satisfacer
todas las necesidades individuales del usuario.

80
Características Principales.
 Detecta hasta 20m (Tipo barrera).
 Alta resistencia al ruido con procesamiento digital de señal
 Tiempo de respuesta de alta velocidad menor a 1ms.
 Circuitos de protección para alimentación de polaridad inversa y corto circuito
(sobre corriente).
 Adecuado para detección en espacios pequeños (Tipo estrecho).
 Ajuste de sensibilidad externo (Difuso reflectivo, Tipo retroreflectivo). Selección
del modo Light ON, Dark ON por cable de control (Difuso reflectivo, Tipo
retroreflectivo).
 Resistencia al calor de excelente rendimiento con lentes de vidrio (BR4M).
 Protección IP66 (Estándar IEC).
Aplicable en maquinaria de empaque o banda transportadora para varios campos de la
industria.
Ejemplos de Aplicación

Como Especificarlo
Dimensiones

82
Conexiones

Para recordar
 Los sensores de proximidad son los más comunes y asequibles para la
solución de detección de objetos que no se pueden tocar. El sensor de
proximidad comúnmente más usado es el tipo inductivo, el cual genera un
campo electromagnético, el cual detecta los objetos de metal que pasan cerca
de su cara. Esta es la tecnología de detección que usualmente se usa en
aplicaciones en donde el objeto de metal que va a ser detectado esta dentro de
una pulgada o dos de la cara del sensor. Autonics ofrece 12 productos de 6
tipos diferentes de sensores de proximidad, inductivo y capacitivo, y se
mantiene en no.1 dentro de la cuota de mercado en Corea por más de 10 años,
y sigue tratando de promover la calidad de los productos y la confianza de
detección a un nivel de mercado mundial. Si usted esta buscando el costo más
efectivo y sensores de proximidad confiables, Autonics es la respuesta.
 La detección fotoeléctrica utiliza un haz de luz para detectar la presencia o
ausencia de un objeto. Esta tecnología es una alternativa ideal para los
sensores de proximidad inductivos cuando las distancias de detección son
mayores o cuando el objeto a detectar no es metálico. Los 4 tipos de
propósitos de líneas de productos de los sensores fotoeléctricos Autonics, son
diseñados con combinación de la tecnología más avanzada y la tecnología
óptica y eléctrica, son cuidadosamente seleccionadas dentro de los campos de
la industria, para su óptimo funcionamiento, calidad, aplicación flexible y
confiabilidad mientras que mantiene fuertemente sus precios competitivos entre
la industria.
 El sensor de área es de fácil instalación y es usado para aplicaciones de
propósito general, no está diseñado para aplicaciones de seguridad, utiliza
multi haces de luz para la detección de objetos en movimiento en áreas
específicas. Los sensores de área Autonics, delgados, de tamaño pequeño y
con diseño compacto, ofrecen más soluciones de detección confiable ya que
están equipados con una larga distancia de detección, con más avances y
varias funciones fáciles de usar, a un precio razonable. Los sensores Autonics
de recolección de objetos, tipo productos de sensor de área, son ideales para
pequeñas partes de detección y aplicaciones de montaje.

84

Sensores de Fibra Óptica y Encoders
rotativos.
Al finalizar la unidad, el alumno, conoce, clasifica los Sensores de Fibra Óptica y
Encoders rotativos, los cuales sirven para desarrollar proyectos de índole industrial.
Todos ellos se implementaran usando los criterios y las normas de la seguridad
industrial.
TEMARIO
1. Sensores de fibra Óptica
 Amplificadores de fibra Óptica
2. Encoders Rotativos
 Encoders Incremental
 Encoders Absoluto
ACTIVIDADES
Los alumnos desarrollan proyectos que involucren el uso de Sensores de Fibra Óptica
y Encoders Rotativos.
UNIDAD DE
APRENDIZAJE
2
SEMANA
6

86

1. SENSORES DE FIBRA ÓPTICA.
Los sensores de fibra óptica, son una
combinación de cable de fibra óptica y
amplificador, en donde los lentes óptico
son eliminados, son ideales en donde
se requiere detección de objetos
pequeños y rápida respuesta de
tiempo. Además, la alta flexibilidad del
cable óptico permite una fácil
instalación de conexión casi en
cualquier parte. Los amplificadores de
detección de fibra óptica y los cables
cuerpo compacto ofrecen una
detección sofisticada, respuesta rápida
de tiempo y un rango de detección generoso.
1.1. Sensores de fibra óptica – Amplificadores de fibra óptica- Serie
BF5.
Amplificador de fibra óptica con indicación
digital. Los amplificadores de fibra óptica
con indicación digital Serie BF5 realizan
una aplicación de doble display y permiten
detectar objetos en movimiento a alta
velocidad y objetos diminutos, debido a su
alta resolución de 1/10,000 y a su detección
de alta velocidad de 20,000 veces por
segundo. Permite completar hasta 8
unidades adyacente de montaje usando
conectores laterales sin interferencia mutua;
además, cuenta con alta durabilidad a y 4
modos de ajuste de sensibilidad permitidos.
Características Principales
 Doble display para nivel de luz incidente y valor de ajuste (BF5R-D).
 Permite detección de objetos diminutos con alta resolución de 1/10,000.
 Detección de alta velocidad para objetos en movimiento (20,000 veces por
seg.).
 4 tipos de modo de ajuste de velocidad de respuesta.
 Amplificador de larga duración independientemente de la degradación de la
vida de los elementos o cambios de temperatura.
 Permite diversos modos de ajuste de sensibilidad: Auto tuning, 1 punto
(sensibilidad máxima), 2 puntos, ajuste de posición.
 Son posibles hasta 8 unidades adyacentes de montaje con función de
prevención de interferencia mutua con conector lateral.

88
 Comunicación: Comunicación RS485 disponible con unidad de comunicación
dedicada. (Max. 32 unidades conectables) BFC: Pronto en marcha].
 Función de ajuste de canal automático para instalaciones múltiples.
 Diseño compacto (W10 X H30 X L70mm).
 Función de ahorro de energía.
Aplicaciones
Como especificarlos

Dimensiones
1.2. Sensores de fibra óptica – Amplificadores de fibra óptica- Serie BF
4R.
Amplificador de fibra óptica de alta confiabilidad
para un montaje conveniente.
Funciones esenciales y operación fácil, aún así más
rendimiento confiable.
 Alta velocidad de respuesta: Bajo 0.5ms.
 Ajuste de auto sensibilidad (Ajuste de botón)/ Ajuste de sensibilidad remota.
 Entrada de sincronización externa, protección de interferencia mutua,
Autodiagnóstico.
 Alimentación de polaridad inversa y corto circuito (sobrecorriente)
Circuito de protección.
 Función del timer: OFF Delay aprox. Fijo a 40m
(Tipo estándar, solo tipo de ajuste de sensibilidad remota).
 Modo automático seleccionable Light ON/Dark ON.
 Detección precisa de los objetos pequeños y lugares complicados para la
instalación.

90
3R.
Amplificador de fibra óptica de alta precisión que
incluye tipo de volumen doble.
 Conveniente tipo de riel DIN para montaje.
 Alta velocidad de respuesta: Max. 1ms.
 Capaz de ajustar sensibilidad con gran precisión con el ajustador doble.
 Modo automático seleccionable Light ON/Dark ON por cable de control.
 Alimentación de polaridad inversa y corto circuito (sobrecorriente)
Circuito de protección.
 Disponible para pruebas de explosión (Parte de fibra).
 Longitud ajustable con corte libre tipo cable de fibra óptica.
3R.
Cables de fibra óptica. Los cables de fibra
óptica Series FD/FT/GD/GT ofrecen
diversas opciones para el usuario ya que
cuentan con varios tipos. Especialmente
las series FD/FT de tipo flexible (6
modelos) actualizada y de tipo de
resistencia a roturas (7 modelos) con un
alto rendimiento. Los cables de tipo flexible
realizan un radio de curvatura 1R en
comparación con modelos existentes (15R/30R) para entornos de instalación
libres sin restricciones, y cables de alta resistencia a roturas que son apropiados
para el ambiente que requiere de movimientos repetitivos de flexión.
Tipo flexible.
 La estructura con un gran número de núcleos muy finos rodeados de
revestimiento

: Flexión disponible sin reducción significativa de la intensidad de la luz y rompimiento.
(Larga distancia de detección garantizada en el ambiente que requiere de flexión
severa)
: Ahorro de espacio cuando el cable esta instalado.
Modelo existente (15R/30R) Modelo tipo flexible (1R)
Tipo resistente a rotura.
 Realiza una alta resistencia de rotura gracias a la estructura de que cada
núcleo que está rodeada de revestimiento por separado.
: Adecuado para el ambiente que requiere movimientos repetitivos de flexión
(por ejemplo: Robot).

92
2. ENCODERS.
Un encoder es un sensor electro-opto-mecánico que unido a un eje, proporciona
información de la posición angular. Su fin, es actuar como un dispositivo de
realimentación en sistemas de control integrado.
2.1. Encoders Rotativos – Encoder Incremental – Series E58.
Encoder Rotativo tipo incremental Ø58mm. Con un
precio económico, el encoder tipo incremental
Ø58mm de la Serie E58 puede manejar hasta un
máximo de 8,000 revoluciones proporcionando alta
confiabilidad con detección precisa. Además, el
diseño de montaje de tuerca frontal permite un ajuste
de mayor comodidad. Y así también, una gran
variedad de productos satisfacen completamente sus
necesidades.
 Diversidad de aplicaciones apoyadas en diversos tipos:
- Tipo flecha/brida: tipo de flecha de sujeción, tipo flecha sincronizada, tipo
flecha hueca integrada.
- Tipo cable: tipo conector radial/axial, tipo conector con cable de salida y tipo
cable de salida (En caso de tipo flecha hueca, solo tipo cable de salida axial).
 Con diseño de montaje de tuerca frontal que maximiza la comodidad.
Se encuentran disponibles varias aplicaciones, incluyendo herramientas de maquinaria
industrial y maquinaria de empaque.
Ejemplos de aplicaciones.

2.2. Encoders Rotativos – Encoder Incremental – Series E20S/E20HB.
Encoders tipo flecha /flecha hueca de Ø
20mm.
 Aplicación perfecta con tamaño compacto para espacios pequeños (Ø20mm,
Aprox. 35g).
 Minimiza la inercia del eje. (Max. 0.5g·cm²).
Especificaciones.
 Resolución (P/R): 100, 200, 320,360 (El número de pulsos no indicado puede
personalizarse).
 Consumo de corriente: max. 60Ma (En caso de que no haya carga).
 Max. Revolución permitida: 600rpm.
 Señal de salida: fase de salida A.B.Z (Salida LINE DRIVER A,-A, B,-B, Z,-Z
salida de fase).
 Salida de control: salida colector abierto NPN, salida de voltaje, salida LINE
DRIVER.

94
 Apariencia:
- Tipo flecha: Diámetro externo de 20mm, Altura 20mm, diámetro de flecha
2mm.
- Tipo flecha hueca: Diámetro externo de 20mm, Altura 25mm, Diámetro interno
de flecha 2 (2.5, 3) mm.
 Alimentación: 5VDC±5%, 12VDC±5%.
Selección de modelo.
Aplicación.
Aplicaciones en montaje de semiconductores, Posicionamiento en maquinas pequeñas
y aumento de visión para las instalaciones de control de posición.

2.3. Encoders Rotativos – Encoder Incremental – Series ENA.
Encoder rotativo incremental tipo flecha, montaje
lateral.
 Estructura fuerte contra el impacto externo.
 Estructura conveniente para el montaje directo en el marco.
 Tipo conector.
 Fuente de Alimentación : 5VDC, 12-24VDC ±5%.
2.4. Encoders Rotativos – Encoder Incremental – Series ENC.
Encoder rotativo, tipo medición de rueda
incremental tipo rueda.
 Adecuado para medir la longitud o la velocidad del desplazamiento sucesivo
de la meta por el tipo rueda.
 La forma de onda de salida es proporcional a el tipo de unidad internacional de
medida (metro o pulgada).
 Alimentación: 5VDC, 12-24VDC 5%.

96
2.5. Encoders Rotativos – Encoder Incremental – Series ENH.
Encoder rotativo incremental tipo manual con perilla.
 Adecuada para tipo de entrada de pulso manual como controlador numérico o
maquinaria de molienda.
 Tipo conexión terminal.
 Fuente de Alimentación : 5VDC, 12-24VDC ±5%.
2.6. Encoders Rotativos – Encoder Incremental – Series ENHP.
Encoder rotativo tipo incremental portátil con
perilla.
 Adecuada para tipo de entrada de pulso manual como controlador numérico o
maquinaria de molienda.
 Switch de emergencia terrenal, se encuentra disponible el switch que lo
permite.
 Switch rotatorio de 6 posiciones, 4 posiciones.

2.7. Encoders Rotativos – Encoder Absoluto – Series EPM50.
Encoder Rotativo Absoluto tipo multi-vuelta - Serie
EPM50. El Encoder Rotativo Absoluto multi-vuelta tipo
flecha ø50mm Serie EPM50 proporciona tanto la salida
síncrona de los datos de posición absoluta por
revolución, como los datos de conteo de revolución con
23 bits de alta resolución y precisión. También ofrece
más opciones para el usuario con transmisiones tipo
paralela y serie (SSI).
 Salida síncrona disponible para los datos de posición absoluta por revolución y
para los datos de conteo de revolución.
 Alta resolución de 23 bits.
 Fácil ajuste de cero, mediante la función de reajuste de datos, ya sea de
posición o bien del número de vueltas.
 Memorización de los datos de revolución de hasta ±90° después de un corte de
energía gracias a la función de respaldo.
 Maximiza la seguridad del usuario mediante las funciones de alarma por
desbordamiento, ruptura de lazo o pérdida de datos.
 Ajuste de dirección Sentido Horario/Sentido Anti-horario con la función de
dirección.
 Transmisión de datos tipo paralelo / serie.
Encoder rotativo multi-vuelta.
El Encoder rotativo absoluto cuenta con salida síncrona disponible para datos de
posición absoluta por revolución y conteo de revolución.
Aplicaciones

98
Como Especificarlo.
2.8. Encoders Rotativos – Encoder Absoluto – Series EP 58.
Encoder giratorio tipo absoluto Ø58mm. El
encoder rotativo tipo absoluto Ø58mm serie EP58,
ofrece un precio económico y una alta
confiabilidad con detección precisa. Además el
diseño de montaje de tuerca frontal le permite un
ajuste mas adecuado. Una amplia variedad de
productos que satisfacen totalmente sus
necesidades.
Características principales.
 Diversidad de aplicaciones apoyadas en diversos tipos.
- Tipo flecha/brida: tipo de flecha de sujeción, tipo flecha sincronizada, tipo
flecha hueca integrada.
 Maximizan la facilidad de uso con el diseño de montaje de tuerca frontal.
Maquinaria industrial de alta precisión, maquinaria textil, robots e instalaciones de
empacado.

Ejemplos de aplicación.
Como Especificarlo.

100
2.9. Encoders Rotativos – Encoder Absoluto – Series EP 505.
Encoder rotativo absoluto tipo flecha, diámetro
50mm.
 Tamaño compacto de diámetro externo 50mm.
 Varios códigos de salida: BCD, Binario, Código gris (Personalizable).
 Alta y varias resoluciones (720, 1024 divisiones).
 IP64 (A prueba de agua parcial, A prueba de aceite).
2.10. Encoders Rotativos – Encoder Absoluto – Series ENP.
Encoder rotativo absoluto tipo flecha diámetro 60mm.
 Capaz de medir el ángulo variable absoluto con el código BCD.
 Fuerte contra el impacto ambiental.
 Memoriza la posición absoluta cuando se corta la alimentación.

Para recordar
 Al convertir la flecha de rotación dentro de los pulsos electrónicos, los encoders
se usan para controlar electrónicamente la posición de una flecha de rotación.
Los pulsos de salida de los encoders son contados y evaluados por una unidad
de control para determinar la velocidad y la posición de la máquina, lo cual
proporciona una precisión y flexibilidad excepcional a la hora de controlar el
movimiento.
 Los Encoders son sensores que generan señales digitales en respuesta al
movimiento. Están disponibles en dos tipos, uno que responde a la rotación, y
el otro al movimiento lineal. Cuando son usados en conjunto con dispositivos
mecánicos tales como engranes, ruedas de medición o flechas de motores,
estos pueden ser utilizados para medir movimientos lineales, velocidad y
posición.
 Los encoders están disponibles con diferentes tipos de salidas, uno de ellos
son los ENCODER INCREMENTABLES, que generan pulsos mientras se
mueven, se utilizan para medir la velocidad, o la trayectoria de posición. El otro
tipo son los ENCODERS ABSOLUTOS que generan multi-bits digitales, que
indican directamente su posición actual.
 Los encoders pueden ser utilizados en una gran variedad de aplicaciones.
Actúan como transductores de retroalimentación para el control de la velocidad
en motores, como sensores para medición, de corte y de posición. También
como entrada para velocidad y controles de rango. A continuación se enlista
algunos ejemplos: Dispositivo de control de puertas, Robótica, Maquinas de
lente demoledor, Plotter, Soldadura ultrasónica, Maquinaria convertidora ,
Maquinas de ensamblaje, Maquinas etiquetadoras, Indicación x/y, Dispositivos
de análisis, Maquinas taladradoras, Maquinas mezcladoras, Equipo medico y
Maquina de Prueba.

102

Sensores de Presión y Termocuplas.
Al finalizar la unidad, el alumno, conoce, clasifica los Sensores de Presión y las
Termocuplas industriales, los cuales son el punto de partida de toda automatización.
Todos ellos se implementaran usando los criterios y las normas de la seguridad
industrial.
TEMARIO
1. Sensores de Presión
 Tipo cuadrado exacto
 Tipo rectangular
2. Termocuplas
 Tipos y características
ACTIVIDADES
Los alumnos desarrollan proyectos con Sensores de Presión y termocuplas.
UNIDAD DE
APRENDIZAJE
2
SEMANA
7

104

1. SENSORES DE PRESIÓN.
Los sensores de presión son ampliamente utilizados en la mecánica de la presión del
aire para el control preciso de los equipos. La alta precisión de los sensores de presión
digital Autonics, está disponibles en 2 tipos de productos con 24 opciones diferentes.
Su tamaño compacto y sus características óptimas ofrecen el control más preciso de
sistemas de presión del aire y una variedad de aplicaciones y entornos de la industria.
1.1. Sensores de presión - Tipo cuadrado exacto – Series PSAN.
Sensores digitales de presión tipo conector.
Los sensores digitales de presión tipo
conector Serie PSAN realizan un alta
resolución de 1/2000. Cubren una mayor
diversidad de funciones con la función de
conmutación automática que hace posible
la salida estable independientemente de
variaciones en la presión inicial, de tal
manera que realice las funciones de dos
unidades en una sola. Por otra parte, es un
sensor de presión con alto rendimiento,
con una respuesta de alta velocidad máxima de 2.5ms, función de 2 salidas
independientes y función de selección de salida Normalmente Abierta y Normalmente
Cerrada.
 Realiza alta resolución de 1/2000 (1/1000, 1/2000 seleccionables).
 Función de conmutación automática: Hace posible la salida estable
independientemente de variaciones en la presión inicial.

106
 Función de Retención.
 2 Salidas independientes.
 Modo de salida forzada incluido para una operación más fácil de prueba y
monitoreo.
 Salida analógica (Voltaje: 1-5V, Corriente: 4-20mA).
 Función de ajuste a cero, Función de monitoreo de picos y función de
prevención de interferencia.
 Puerto de presión: Rc1/8, NPT1/8 y abastecedor genérico.
 Conector rápido para un fácil mantenimiento
Aplicaciones.
Como especificarlo.

Dimensiones.

108
1.2. Sensores de presión - Tipo cuadrado exacto – Series PSA.
Tamaño pequeño, sensor de presión digital de alta
precisión. La mejor pareja para las máquinas de
presión de aire.
Sensor de presión digital con alta precisión.
 LED rojo con alto brillo (Altura del LED: 9.5mm).
 Alta resolución: 1/1000
 Unidad de presión convertible: Presión de vacío, presión compuesta
kPa, kgf/cm² , bar, psi, mmHg, mmH2O, inHg. Presión estándar : kPa, kgf/cm²
, bar, psi.
 Varios modos de salida: Modo de histéresis, modo de ajuste de sensibilidad
automática, Modo de salida individual 2, modo de salida de ventana
comparativa.
 Charloteo de prevención para la salida (Tiempo de respuesta seleccionable:
2.5, 5, 100, 500ms).
 Salida analógica (1-5VDC).
 Alimentación de polaridad inversa y circuito de protección sobrecorriente.
 Función de ajuste del punto cero.
 Hold display del mayor e inferior.
1.3. Sensores de presión - Tipo rectangular – Series PSB.
Tamaño pequeño, sensor de presión digital de alta
precisión. La mejor pareja para las máquinas de
presión de aire.
 Sensor de presión digital con alta precisión.
 LED rojo con alto brillo (Altura del LED: 9.5mm).
 Alta resolución: 1/1000.

 Unidad de presión convertible: Presión de vacío, presión compuesta kPa,
kgf/cm² , bar, psi, mmHg, mmH2O, inHg. Presión estándar : kPa, kgf/cm² ,
bar, psi.
 Varios modos de salida: Modo de histéresis, modo de ajuste de sensibilidad
automática, Modo de salida individual 2, modo de salida de ventana
comparativa.
 Charloteo de prevención para la salida (Tiempo de respuesta seleccionable:
2.5, 5, 100, 500ms).
 Salida analógica (1-5VDC).
 Alimentación de polaridad inversa y circuito de protección sobrecorriente.
 Función de ajuste del punto cero.
 Hold display del mayor e inferior.
2. TERMOCUPLAS.
2.1. Que es una termocupla.
Las termocuplas son el sensor de temperatura más común utilizado industrialmente.
Una termocupla se hace con dos alambres de distinto material unidos
en un extremo (soldados generalmente). Al aplicar temperatura en la unión de los
metales se genera un voltaje muy pequeño (efecto Seebeck) del orden de los
milivoltios el cual aumenta con la temperatura.
Por ejemplo, una termocupla "tipo J" está hecha con un alambre de hierro y otro de
constantán (aleación de cobre y níquel). Al colocar la unión de estos metales a 750 °C,
debe aparecer en los extremos 42.2 milivoltios.
Normalmente las termocuplas industriales se consiguen encapsuladas dentro de un
tubo de acero inoxidable ú otro material (vaina) , en un extremo está la unión y en el
otro el terminal eléctrico de los cables, protegido adentro de una caja redonda de
aluminio ( cabezal ).
2.2. Tipos de termocuplas.
Existen una infinidad de tipos de termocuplas, en la tabla aparecen algunas de las más
comunes, pero casi el 90% de las termocuplas utilizadas son del tipo J ó del tipo K.

110
2.3. Usos típicos en la industria.
Las termocuplas tipo J se usan principalmente en la industria del plástico, goma
(extrusión e inyección ) y fundición de metales a bajas temperaturas (Zamac,
Aluminio).
La termocupla K se usa típicamente en fundición y hornos a temperaturas menores de
1300 °C, por ejemplo fundición de cobre y hornos de tratamientos térmicos.
Las termocuplas R, S, B se usan casi exclusivamente en la industria siderúrgica
(fundición de acero).
2.4. Linealizaciòn.
La dependencia entre el voltaje entregado por la termocupla y la temperatura no es
lineal ( no es una recta ) , es deber del instrumento electrónico destinado a mostrar la
lectura, efectuar la linealización, es decir tomar el voltaje y conociendo el tipo de
termocupla, ver en tablas internas a que temperatura corresponde este voltaje.

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