Sensores Inductivos

Sensor inductivo

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.

Componentes

El sensor inductivo empleado en automoción está formado por:

1 Un imán permanente.

2 Una bobina envolviendo el imán permanente, y de cuyos extremos se obtiene la tensión.

3 Una pieza de material ferro magnético que se coloca en el elemento en movimiento y sirve para detectar su paso cerca del sensor. Esta pieza puede tener varios dientes formando una corona.

Funcionamiento

El sensor inductivo se basa en la tensión generada en la bobina cuando se la somete a una variación de un campo magnético. Al estar la bobina arrollada en el imán queda bajo un campo magnético fijo y para variarlo se acerca al imán una pieza de material ferro magnético. Las líneas de fuerza del imán son desviadas por el material ferro magnético y el campo magnético varia. Esta variación crea una tensión alterna en la bobina. Mientras la pieza ferro magnético se acerca al sensor, la tensión disminuye y cuando la pieza se aleja, la tensión aumenta.

La pieza ferro magnética debe mantener una separación mínima con el sensor inductivo pero sin que se produzca rozamiento. Esta distancia es conocida como entrehierro y suele ser entre dos y tres decimas. Si esta distancia es mayor, la tensión generada en los extremos de la bobina será menor, mientras que si la medida es más pequeña la tensión será mayor, pero puede aparecer rozamiento a causa de alguna impureza.

Estados de un sensor inductivo

En función de la distancia entre el sensor y el objeto, el primero mantendrá una señal de salida

1.- Objeto a detectar ausente:

• amplitud de oscilación al máximo, sobre el nivel de operación;
• la salida se mantiene inactiva (OFF).

2.- Objeto a detectar acercándose a la zona de detección:

• se producen corrientes de Foucault, por tanto hay una “transferencia de energía”;
• el circuito de detección detecta una disminución de la amplitud, la cual cae por debajo del nivel de operación;
• la salida es activada (ON).

3.- Objeto a detectar se retira de la zona de detección:

• eliminación de corrientes de Foucault;
• el circuito de detección detecta el incremento de la amplitud de oscilación;
• como la salida alcanza el nivel de operación, la misma se desactiva (OFF).

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 ferrosos, 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.