lab mecatronica instru mecani

1. DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGIA Y MECANICA
Laboratorio de Instrumentación Industrial Mecánica
Laboratorio de Instrumentación Mecatrónica 1
Integrantes:
 David Aguiar
 Juan Andrés Vanegas
 Luis Zapata
Tema: Operación del sensor analógico inductivo.
OBJETIVOS:
a. Determinar la característica estática de un sensor analógico inductivo.
b. Determinar la histéresis que puede presentar este sensor.
c. determinar la dependencia de la salida del sensor en relación con el material del
objeto.
d. determinar la dependencia de la superficie del objeto a medir con la respuesta del
sensor.
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
Cuando un objeto metálico entra al campo, circula una corriente dentro del objetivo. Esto
aumenta la carga en el sensor, disminuyéndola amplitud del campo electromagnético. El
circuito del disparo monitorea la amplitud del oscilador y a un nivel predeterminado, conmuta
el estado de salida del sensor. Conforme al objetivo se aleja del sensor, la amplitud del
oscilador aumenta. A un nivel predeterminado, el circuito de los sensores de proximidad tiene
bobinas enrolladas en el núcleo de ferrita. Estas pueden ser blindadas o no blindadas.

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Histéresis
Se denomina histéresis a la diferencia entre la distancia de activación y desactivación. Cuando
un objeto metálico se acerca al sensor inductivo, éste lo detecta a la "distancia de detección" o
"distancia de sensado". Cuando el mismo objeto es alejado, el sensor no lo deja de detectar
inmediatamente, sino cuando alcanza la "distancia de reset" o "distancia de restablecimiento",
que es igual a la "distancia de detección" más la histéresis propia del sensor.
Distancia de sensado
La distancia de sensado (Sn) especificada en la hoja de datos de un sensor inductivo está
basada en un objeto de estándar con medidas de 1" x 1" de hierro dulce. Este valor variará
sensiblemente si se quiere detectar otros tipos de metales, incluso con materiales ferrosos
como el acero inoxidable (SS). Para otros no férreos, como el aluminio, pueden ser detectados,
pero a menores distancias.
En el siguiente gráfico se puede ver como varía la distancia de detección en función del
material a detectar y el tamaño del mismo.

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Los sensores analógicos inductivos consisten en un circuito oscilador
construido con un circuito paralelo resonante con una bobina(inductancia) y un
condensador(capacitor), así como un amplificador.
El campo electromagnético es dirigido hacia el exterior por medio de la carcasa del núcleo de
ferrita de la bobina. Si un material conductor de electricidad se introduce en la zona activa del
campo de dispersión, se introducen corrientes parasitas en el material, de acuerdo a las leyes
de inducción, las cuales atenúan la oscilación.
La atenuación del oscilador varía según la conductividad, permeabilidad, dimensiones y
proximidad del objeto. La atenuación del oscilador se evalúa a través de sucesivas etapas
electrónicas y se emite una señal de salida la cual, dentro de un rango de medida definido, es
proporcionar a la distancia entre el sensor y el material.
MATERIALES
a) Sensor analógico inductivo.
b) Corredera de posicionamiento.
c) Acero inoxidable 90x30 mm
d) Aluminio 90x30 mm
e) Latón 90x30 mm
f) Cobre 90x30 mm
g) Acero dulce 90x30 mm
h) Calibrador digital
i) Fuente de alimentación
j) Multímetros

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GRÁFICA DE CURVA DE SUBIDA DEL ACERO INOXIDABLE.
GRÁFICA DE BAJADA DEL ACERO INOXIDABLE
GRÁFICA DEL ALUMINIO
0
2
4
6
8
10
12
0 2 4 6
Series1
0
2
4
6
8
10
12
0 2 4 6
Series1
0
2
4
6
8
10
12
0 5 10 15 20
Series1

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GRÁFICA DEL LATÓN
GRÁFICA DEL COBRE
HISTERISIS EN LAPIEZA DE ACERO INOXIDABLE
0
2
4
6
8
10
12
0 5 10 15 20
Series1
0
2
4
6
8
10
12
0 5 10 15 20
Series1
y = -0.0034x2 + 2.253x - 0.2046
y = -0.1225x2 + 2.6716x + 0.4221
-2
0
2
4
6
8
10
12
0 1 2 3 4 5 6
Series1
Series3

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𝑂(𝐼) ↓= −0.1225𝑥2
+ 2.6716𝑥 + 0.4221
𝑂(𝐼) ↑= −0.0034𝑥2
+ 2.253𝑥 − 0.2046
𝐻(𝐼) = 𝑂(𝐼) ↓ −𝑂(𝐼) ↑
𝐻(𝐼) = −0.1225𝑥2
+ 2.6716𝑥 + 0.4221 − (−0.0034𝑥2
+ 2.253𝑥 − 0.2046)
𝐻(𝐼) = −0.1259𝑥2
+ 0.4189𝑥 + 0.6267
𝐻 𝑀𝐴𝑋 𝑒𝑛 𝑥 = 1.66
%ℎ𝑖𝑠𝑡𝑒𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠 =
0.975
10.79
∗ 100 = 9.037%
CONCLUSIONES
 La señal que emite el sensor al cambiar del tipo de material varia, debido a si la placa
es ferromagnético o no, de acuerdo a esto se puede constatar si es buen conductor de
flujo de campo magnético.
 La influencia de campos magnéticos de ambientes externos proporcionaran un
fenómeno interferente debido a que la lectura de voltaje y corriente cambiaran,
debido a que existirá mayor flujo de campo magnético entrando al sensor esto
provocara que se induzca una corriente en el alambre que se sumara a la ya existente
provocando cambios en su magnitud.
BIBLIOGRAFIA
• http://www.gte.us.es/ASIGN/SEA/2007-2008/MEMS_PRACT1.pdf
(Sangolqui 15 de octubre 2013)
• http://www.utp.edu.co/~mauriciorami/libro2.pdf (Sangolqui 15 de octubre

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