Este documento describe diferentes tipos de sensores y sus aplicaciones. Incluye sensores de ultrasonido, interruptores, sensores de posición, sensores manuales, sensores encapsulados, sensores para fibra óptica, sensores infrarrojos, sensores para automoción y más. También describe ejemplos de aplicación para sensores capacitivos e inductivos, los cuales se usan comúnmente en la industria para controlar niveles, detectar presencia/ausencia y posicionamiento.

1. TIPOS DE SENSORES
Detectores de ultrasonidos
Los detectores de ultrasonidos resuelven los problemas de detección de objetos de prácticamente cualquier material.
Trabajan en ambientes secos y polvorientos. Normalmente se usan para control de presencia/ausencia, distancia o
rastreo.
Interruptores básicos
Se consiguen interruptores de tamaño estándar, miniatura, subminiatura, herméticamente sellados y de alta temperatura.
Los mecanismos de precisión se ofrecen con una amplia variedad de actuadores y características operativas. Estos
interruptores son idóneos para aplicaciones que requieran tamaño reducido, poco peso, repetitividad y larga vida.
Interruptores final de carrera
Descripción: El microswitch es un conmutador de 2 posiciones con retorno a la posición de reposo y viene con un botón o
con una palanca de accionamiento, la cual también puede traer una ruedita.
Funcionamiento: En estado de reposo la patita común (COM) y la de contacto normal cerrado (NC), están en contacto
permanente hasta que la presión aplicada a la palanca del microswitch hace saltar la pequeña platina acerada interior y
entonces el contacto pasa de la posición de normal cerrado a la de normal abierto (NO), se puede escuchar cuando el
microswitch cambia de estado, porque se oye un pequeño clic, esto sucede casi al final del recorrido de la palanca.
Interruptores manuales
Estos son los sensores más básicos, incluye pulsadores, llaves, selectores rotativos y conmutadores de enclavamiento.
Estos productos ayudan al técnico e ingeniero con ilimitadas opciones en técnicas de actuación y disposición de
componentes.
Productos encapsulados
Diseños robustos, de altas prestaciones y resistentes al entorno o herméticamente sellados. Esta selección incluye finales
de carrera miniatura, interruptores básicos estándar y miniatura, interruptores de palanca y pulsadores luminosos.
Productos para fibra óptica
El grupo de fibra óptica está especializado en el diseño, desarrollo y fabricación de componentes optoelectrónicos activos
y submontajes para el mercado de la fibra óptica. Los productos para fibra óptica son compatibles con la mayoría de los
conectores y cables de fibra óptica multimodo estándar disponibles actualmente en la industria.
Productos infrarrojos
La optoelectrónica es la integración de los principios ópticos y la electrónica de semiconductores. Los componentes
optoelectrónicos son sensores fiables y económicos. Se incluyen diodos emisores de infrarrojos (IREDs), sensores y
montajes.
Sensores para automoción
Se incluyen sensores de efecto Hall, de presión y de caudal de aire. Estos sensores son de alta tecnología y constituyen
soluciones flexibles a un bajo costo. Su flexibilidad y durabilidad hace que sean idóneos para una amplia gama de
aplicaciones de automoción.
Sensores de caudal de aire
Los sensores de caudal de aire contienen una estructura de película fina aislada térmicamente, que contiene elementos
sensibles de temperatura y calor. La estructura de puente suministra una respuesta rápida al caudal de aire u otro gas
que pase sobre el chip.
Sensores de corriente
Los sensores de corriente monitorizan corriente continua o alterna. Se incluyen sensores de corriente lineales ajustables,
de balance nulo, digitales y lineales. Los sensores de corriente digitales pueden hacer sonar una alarma, arrancar un
motor, abrir una válvula o desconectar una bomba. La señal lineal duplica la forma de la onda de la corriente captada, y
puede ser utilizada como un elemento de respuesta para controlar un motor o regular la cantidad de trabajo que realiza
una máquina.
Sensores de efecto Hall
Son semiconductores y por su costo no están muy difundidos pero en codificadores ("encoders") de servomecanismos se
emplean mucho.
Sensores de humedad
Los sensores de humedad relativa/temperatura y humedad relativa están configurados con circuitos integrados que
proporcionan una señal acondicionada. Estos sensores contienen un elemento sensible capacitivo en base de polímeros
que interacciona con electrodos de platino. Están calibrados por láser y tienen una intercambiabilidad de +5% HR, con un
rendimiento estable y baja desviación.
Sensores de posición de estado sólido
Los sensores de posición de estado sólido, detectores de proximidad de metales y de corriente, se consiguen disponibles
en varios tamaños y terminaciones. Estos sensores combinan fiabilidad, velocidad, durabilidad y compatibilidad con
diversos circuitos electrónicos para aportar soluciones a las necesidades de aplicación.
Sensores de presión y fuerza
Los sensores de presión son pequeños, fiables y de bajo costo. Ofrecen una excelente repetitividad y una alta precisión y
fiabilidad bajo condiciones ambientales variables. Además, presentan unas características operativas constantes en todas
las unidades y una intercambiabilidad sin recalibración.
Sensores de temperatura
Los sensores de temperatura se catalogan en dos series diferentes: TD y HEL/HRTS. Estos sensores consisten en una fina
película de resistencia variable con la temperatura (RTD) y están calibrados por láser para una mayor precisión e
intercambiabilidad. Las salidas lineales son estables y rápidas.

2. Sensores de turbidez
Los sensores de turbidez aportan una información rápida y práctica de la cantidad relativa de sólidos suspendidos en el
agua u otros líquidos. La medición de la conductividad da una medición relativa de la concentración iónica de un líquido
dado.
Sensores magnéticos
Los sensores magnéticos se basan en la tecnología magnetoresisitiva SSEC. Ofrecen una alta sensibilidad. Entre las
aplicaciones se incluyen brújulas, control remoto de vehículos, detección de vehículos, realidad virtual, sensores de
posición, sistemas de seguridad e instrumentación médica.
Sensores de presión
Los sensores de presión están basados en tecnología piezoresistiva, combinada con microcontroladores que proporcionan
una alta precisión, independiente de la temperatura, y capacidad de comunicación digital directa con PC. Las aplicaciones
afines a estos productos incluyen instrumentos para aviación, laboratorios, controles de quemadores y calderas,
comprobación de motores, tratamiento de aguas residuales y sistemas de frenado.
APLICACIONES PARA SENSORES CAPACITIVOS E INDUCTIVOS
Resumen
El sensor de proximidad es un transductor que detecta objetos o señales que se encuentran cerca del elemento sensor.
Existen varios tipos de sensores de proximidad según el principio físico que utilizan.
El sensor capacitivo crea un campo eléctrico el cual al ser interrumpido cambia de estado es por eso que puede detectar
cualquier material sea o no sea magnético. El sensor inductivo sirve para detectar solo metales los cuales tienen
propiedades magnéticas ya que este tipo de sensor produce un campo magnético el cual al ser interferido por el metal
cambia su estado.
Palabras clave:
Sensor capacitivo, sensor inductivo, automatización, industria.
SENSORES CAPACITIVOS
EJEMPLOS DE APLICACIÓN
Control de nivel con sensores capacitivos
A menudo es necesario controlar nivel de producto en un recipiente o una tolva, detectando simplemente un nivel
máximo y un mínimo, para actuar sobre el sistema de llenado
y/o vaciado.
Para esta aplicación pueden utilizarse sensores de proximidad capacitivos como detectores de nivel, conectados a una
lógica simple para el comando del sistema de llenado.
El recipiente puede contener fluidos, polvos o materiales granulados tales como PVC, colorantes, harina, azúcar, leche en
polvo, por nombrar algunos. Los sensores de proximidad
capacitivos detectan la presencia de todo tipo de material metálico o no. Disponen de un ajuste de sensibilidad
multivueltas en su parte posterior mediante el cual se ajusta el punto de actuación de acuerdo al material a detectar. Un
LED indica el estado de accionamiento.
Los medios con constante dieléctrica alta, tales
como los fluidos, pueden ser detectados a través de materiales con una baja constante dieléctrica, como es generalmente
el caso del receptáculo (plástico, vidrio, fibra de vidrio). En este caso es posible controlar mediante la aplicación externa
de dos sensores capacitivos, el nivel alto o bajo de casi cualquier líquido o sólido presente en el interior del recipiente.
En el caso de recipientes metálicos, el sensor capacitivo debe montarse atravesando la pared del recipiente de modo de
detectar el líquido o granulado presente en el interior o en su defecto, medir desde el exterior a través de ventanas o
visores de vidrio, plástico, etc. En la figura de abajo se ilustran los tres tipos de montaje.
Se puede regular desde el exterior la sensibilidad del sensor capacitivo de modo de determinar una zona de actuación
bien definida.
Los sensores no blindados son especialmente convenientes para aplicaciones de contacto directo, por ejemplo cuando el
polvo o líquido toca directamente el detector. El campo electrostático del sensor tiene más alcance lo cual es una ventaja
en esas aplicaciones.
Para el caso de control de nivel de un líquido en recipiente no metálico, seleccionamos sensores capacitivos Selet modelo
K01G30NO, de diámetro 30mm, montaje enrasado, salida NPN normal abierto, tensión de alimentación
10...30 Vcc.
Los sensores capacitivos descubren todos los productos con una constante dieléctrica desde 1,5. Cuanto más baja es la
constante dieléctrica de los productos más cercano el producto tiene que estar en el área activa del sensor. Para sensores
de montaje no-enrasado, que están en contacto con el producto a ser descubierto, un sensor con una distancia de
conmutación grande tiene que ser seleccionado.
Se usan los sensores capacitivos en maquinas, sistemas y vehículos para el control de nivel de la mayoría de los
productos diferentes. No importa si ellos son líquidos, pastas o polvos.
El control de nivel también se puede hacer a través de una pared divisoria o una ventanilla no metálica (máximo 4 mm)
con tal de que la constante dieléctrica de los productos sea 5 factores superior a la constante de la pared.
Detección de nivel de líquidos:
* Agua
* Aguas residuales
* Aceite, grasas o lubricantes
Control de nivel de productos sólidos:

3. * Granulados
* Pellets
* Chips
* Polvo
También se usan los sensores capacitivos como conmutador final o captador límite para funciones de control o de
posicionamiento. Sirven como transmisor de pulsos para tareas de contar y para la medición de distancias y de rotación.
* Posicionamiento
* Contar
* Control de nivel a distancia
Los sensores capacitivos se usan en casi todas las ramas de la industria.
Los sensores capacitivos controlan el nivel en silos grandes de la misma manera que en pequeñas unidades de embalaje.
Ayudan en el control de calidad mientras se detectan la posición, la cantidad y la completitud.
Entre otros se usan para el control de procesos en la industria química, industria farmacéutica y en la industria de
semiconductores.
En la industria de alimentos e industria de embalaje los sensores capacitivos controlan:
* El nivel de cereales, maíz, arroz
* El nivel de harina y azúcar
* El nivel de productos en las zonas ATEX
* Los niveles de relleno en sistemas de embotellar, como por ejemplo con el embalaje de chips de cereales, etc.
En la industria agrícola los sensores capacitivos controlan sistemas automáticos de alimentación de animales y detectan
comida de animales y semillas, etc.
En la industria de plástico los sensores capacitivos se usan para el control de pellets, granulados, chips. Son montados en
Hopper, contenedores sacudida, silos, tanques, en unidades de mezclar y dosificar. También plásticos reciclados y
plásticos con constante dieléctrica muy baja no tienen problema.
En la industria de madera los sensores capacitivos son usados para el control de la posición y de las capas.
Sensores capacitivos controlan pellets de madera o pedacitos de madera en el proceso de producción y toman la tarea de
control de nivel en los tanques de almacén, en los Hopper y sistemas de alimentación de los hornos para los pellets de
madera.
Control de nivel de llenado de sólidos en un recipiente.
Detección de fluidos en contenedores tal como leche en botes de cartón.
Una aplicación para los sensores de proximidad capacitivos es la detección a través de barreras.
Por ejemplo el agua tiene una constante dieléctrica mucho más alta que el plástico.
Esto le da la habilidad de "ver a través" del plástico y detectar el agua.
SENSORES INDUCTIVOS
EJEMPLOS DE APLICACIÓN
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 de objetos
metálicos en un determinado contexto (control de presencia o de ausencia, detección de paso, de atasco, de
posicionamiento, de codificación y de conteo).
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 objetos metálicos,
se pueden emplear en la industria alimentaria, ya que no interfiere en los productos.
Los sensores inductivos se utilizan en los automóviles para medir velocidades de rotación o detectar la posición angular
de un determinado elemento. Su principal ventaja es su reducido coste y simplicidad, mientras que su mayor
inconveniente es la falta de precisión cuando las velocidades de giro son bajas.