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PROFP
Manual Técnico de los
Sensores de Proximidad
SENSORES DE PROXIMIDAD INDUCTIVOS Y CAPACITIVOS
09/05/2012
Universidad Nacional de Educación ”Enrique Guzmán y Valle
ASIGNATURA: SENSORES Y MEDIDOCRES INDUSTRIALES I
PROF. JOHN ROJAS ROMERO

2. AUTOMATIZACIONINDUSTRIAL SENSORES Y MEDIDORES INDUSTRIALES I
UNE - FATEC - LA CANTUTA PROF. JOHN ROJAS ROMERO
Manual Técnico de los Sensores de Proximidad
I. SENSORES DE PROXIMIDAD INDUCTIVOS
1. FUNCIONAMIENTO.
Los sensores de proximidad
inductivos hacen uso de las propiedades
magnéticas de diversos materiales y de las
variaciones de diferentes parámetros
asociados a los circuitos magnéticos
(longitudes o secciones de núcleos,
entrehierros, etc.), para alterar la
inductancia de bobinas normalmente fijas,
consiguiendo variar la geometría del circuito
magnético, permitiéndole detectar la
presencia de objetos metálicos.
2. CONSTITUCION FISICA.
Estos son los bloques que habitualmente constituyen un sensor inductivo, aunque en
algunos modelos el amplificador puede estar implementado en otro dispositivo con carcasa
independiente, para reducir el tamaño del sensor.

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3. MODO DE OPERACIÓN.
Cuando un objeto o placa metálica se mueve dentro de un campo magnético, sobre la
placa magnética se generan unas corrientes eléctricas conocidas como corrientes de Eddy o
corrientes de Focault. Este es el principio que usan la mayor parte de los sensores inductivos
empleados en la industria. En ellos la bobina sensora está provista de un núcleo descubierto
hacia el lado de detección, al aplicar tensión al sensor, la bobina produce un campo magnético
alterno de alta frecuencia, dirigido hacia el lado activo sensible.
Al acercarse un metal al lado activo, se
presentan unas corrientes parasitas, las cuales
influyen en el circuito oscilador, reduciendo la
amplitud de oscilación y reduciendo el consumo
de corriente del sensor. Estas señales son
tratadas por el circuito rectificador y
comparador, emitiendo la correspondiente señal
de salida.
4. APLICACIÓN DE LOS SENSORES INDUCTIVOS.
Las principales aplicaciones de los sensores inductivos son la detección de piezas
metálicas. Debido a su funcionamiento, en el que detectan los objetos sin contacto físico,
permiten el contaje, analizar su posición y forma de los objetos metálicos, se pueden emplear
en la industria alimentaria, ya que no interfiere en los productos.

4. AUTOMATIZACIONINDUSTRIAL SENSORES Y MEDIDORES INDUSTRIALES I
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5. SIMBOLOGIA DE LOS SENSORES INDUCTIVOS.
6. COLOR Y NUMERACION DE LOS HILOS DE LOS SENSORES INDUCTIVOS.
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:
Sensores de proximidad no polarizados tanto para CC o CA, con dos hilos de conexión, estos
pueden ser de cualquier color excepto verde/amarillo. Sensores de proximidad polarizados para
CC, con dos hilos de conexión, el terminal positivo debe marrón y el terminal negativo, azul.
Sensores de proximidad de tres hilos, el terminal positivo debe ser marrón, el terminal negativo
azul y la salida debe ser negro.

5. AUTOMATIZACIONINDUSTRIAL SENSORES Y MEDIDORES INDUSTRIALES I
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En la siguiente tabla se indican las abreviaciones de los colores usados.
COLOR ABREVIACIÓN COLOR ABREVIACIÓN
 black (negro) BK  blue (azul) BU
 brown (marrón) BN  grey (gris) GY
 red (rojo) RD  white (blanco) WH
 yellow (amarillo) YE  gold (dorado) GD
 green (verde) GN  green/yellow
(verde/amarilo)
GNYE
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 abierto.
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.

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II. SENSORES DE PROXIMIDAD CAPACITIVOS
1. FUNCIONAMIENTO
Los sensores de proximidad capacitivos se diseñan
para trabajar generando un campo electrostático y
detectando cambios en dicho campo a causa de un objeto
que se aproxima a la superficie de detección. Los
elementos de trabajo del sensor son, a saber, una sonda
capacitiva de detección, un oscilador, un rectificador de
señal, un circuito de filtrado y el correspondiente circuito
de salida.
En ausencia de objetos el oscilador se encuentra
inactivo. Cuando se aproxima un objeto, el oscilador
aumenta la capacitancia del condensador que hace de
detector. Al superar la capacitancia un umbral
predeterminado se activa el oscilador, el cual dispara el
circuito de salida para que cambie entre “on”(encendido)
y “off”(apagado).
La capacitancia de la sonda de detección viene condicionada por el tamaño del objeto a
detectar, por la constante dieléctrica y por la distancia de este al sensor. A mayor tamaño y
mayor constante dieléctrica de un objeto, mayor el incremento de la capacitancia. A menor
distancia entre el objeto y sensor, mayor el incremento de capacitancia de la sonda por parte
del objeto.
2. MODO DE OPERACIÓN.
Los sensores capacitivos son a menudo más utilizados exitosamente en las aplicaciones
que no pueden ser resueltas por otras técnicas de sensado. Estos responden a un cambio de
dieléctrico en el medio que rodea la zona activa y, por medio de la regulación incorporada,
permite sensar prácticamente cualquier sustancia. Además pueden detectar materiales a través
de paredes de vidrio, plástico, o laminas de cartón.
Para el sensado de materiales de alta constante dieléctrica (agua, metales, aceite,
combustible, azúcar, papel), no es necesario el contacto físico de los materiales con el sensor.
Para los materiales plásticos y de baja densidad es necesario realizar un ajuste cuidadoso, ya
que al ser materiales de baja constante dieléctrica, son de difícil detección.

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3. CONSTITUCION FISICA.
El sensor fotoeléctrico consta fundamentalmente de un electrodo situado en el extremo
del detector, conectado al citado circuito oscilador. Este electrodo constituye normalmente la
palca de un condensador, el cual, a su vez, forma parte de un bucle de retroalimentación
positiva dentro de dicho circuito oscilador; la otra placa de este condensador variable la
constituye, o bien el propio objeto a detectar, el cual debe estar conectado previamente a
masa, o bien una placa de masa independiente, ante la que se interpone el objeto.
Generalmente, el oscilador no
oscila cuando la retroalimentación
positiva es insuficiente. Debido a la
presencia del objeto frente al electrodo,
el circuito oscilador recibe un
incremento de esta realimentación y
empieza a oscilar, provocando la
aparición de una señal de salida. Este
tipo de sensor puede detectar materiales
líquidos conductores con gran
sensibilidad.

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Sin embargo, la sensibilidad de detección de los aislantes es menor que la de las
sustancia conductoras. Cuanto mayor es la constante dieléctrica y menor es el espesor, mayor
es el sensado obtenido. La sensibilidad depende de las sustancias conductoras conectadas a los
aislantes o colocadas en los mismos.
Si un objeto o un medio irrumpen
en la zona activa de conmutación, la
capacitancia del circuito resonante se
altera. Al aumentar la capacidad, la
corriente en el circuito oscilador también
aumenta. El rectificador simplemente
convierte la señal alterna en continua.
Cuando esta señal alcance un
determinado valor, actuara el circuito
disparador que controla si a señal
proveniente del rectificador corresponde
al nivel de referencia necesario para
conmutar el dispositivo de salida.
4. APLICACIÓN DE LOS SENSORES CAPACITIVOS
Gracias a su capacidad de reaccionar con una gama amplia de materiales, el sensor de
proximidad capacitivo es el más universal en aplicaciones que el inductivo, pero este tipo de
sensores es más sensible a perturbaciones, por ejemplo, su sensibilidad con respecto a la
humedad es muy elevada, debido a la elevada constante dieléctrica del agua (81).
Sin embargo, están muy indicados para la detección de objetos a través de una pared no
metalica (la constante dieléctrica del material a detectar debe ser por lo menos 4 veces el de la
pared y el grosor de la pared debe de ser inferior a 4mm). Aunque por razones de coste, en la
detección de objetos metálicos se prefieren generalmente los sensores de proximidad
inductivos a los capacitivos.

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Otra aplicación es la detección de personal: cuando el operador de una maquina se
acerca demasiado, se para la maquina, en previsión de posible accidente.

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5. SIMBOLOGIA DE LOS SENSORES INDUCTIVOS.
6. 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:
Sensores de proximidad no polarizados tanto para CC o CA, con dos hilos de conexión,
estos pueden ser de cualquier color excepto verde/amarillo.
Sensores de proximidad polarizados para CC, con dos hilos de conexión, el terminal
positivo debe marrón y el terminal negativo, azul.
Sensores de proximidad de tres hilos, el terminal positivo debe ser marrón, el
terminal negativo azul y la salida debe ser negro.

12. AUTOMATIZACIONINDUSTRIAL SENSORES Y MEDIDORES INDUSTRIALES I
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En la siguiente tabla se indican las abreviaciones de los colores usadas.
COLOR ABREVIACIÓN COLOR ABREVIACIÓN
 black(negro) BK  blue (azul) BU
 brown (marrón) BN  grey (gris) GY
 red (rojo) RD  white (blanco) WH
 yellow (amarillo) YE  gold (dorado) GD
 green (verde) GN  green/yellow
(verde/amarilo)
GNYE
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 abierto.
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.