Tal vez no lo conocías, o tal vez sí. En cualquier caso, aquí trataremos de mostrarte algo más sobre el sensor inductivo, un componente bastante interesante para tus proyectos de electrónica, aportando nuevas funciones con este nuevo componente que añadimos a la lista de componentes electrónicos que ya hemos tratado anteriormente.
Podrás conocer qué es este sensor inductivo, cómo funciona, para qué sirve, etc. De este modo, podrás comenzar a incluirlo en tus futuros proyectos DIY…
¿Qué es un sensor inductivo?
Un sensor inductivo es un dispositivo electrónico que detecta la presencia de objetos metálicos sin necesidad de contacto físico. Funcionan según el principio de inducción electromagnética, generando un campo magnético oscilante alrededor de su bobina interna.
Cuando un objeto metálico se acerca a este campo, se generan corrientes de Foucault en el mismo, lo que a su vez induce un campo magnético opuesto que modifica la inductancia de la bobina del sensor. Esta variación de inductancia se traduce en una señal eléctrica que indica la presencia del objeto metálico.
Cuando hablamos del transformador ya hice una introducción sobre ello, pero si no lo recuerdas, las corrientes de Foucault, también conocidas como corrientes parásitas, torbellino o turbillonarias, son un fenómeno eléctrico descubierto por el físico francés Léon Foucault en 1851. Se producen cuando un conductor se encuentra en un campo magnético variable, o cuando el conductor se mueve en un campo magnético.
El cambio en el campo magnético o el movimiento relativo provoca una circulación de electrones, o corriente inducida, dentro del conductor. Estas corrientes circulares de Foucault crean electroimanes con campos magnéticos que se oponen al efecto del campo magnético aplicado (ver Ley de Lenz). Cuanto más fuerte sea el campo magnético aplicado, o mayor la conductividad del conductor, o mayor la velocidad relativa de movimiento, mayores serán las corrientes de Foucault y los campos opuestos generados…
Ventajas y limitaciones
Gracias a que solo detectan objetos metálicos, pueden ser una fantástica alternativa a los sensores de presencia que detectan todo tipo de objetos. De este modo, generará solo una salida cuando detecte algo metálico, y no con la presencia de cualquier otro objeto… Además, tiene otras ventajas:
- Sin contacto físico: no requieren contacto físico con el objeto detectado, lo que los hace ideales para aplicaciones donde el contacto podría dañar el objeto o el sensor.
- Alta precisión y confiabilidad: proporcionan una detección precisa y confiable de objetos metálicos.
- Larga vida útil: son dispositivos robustos que pueden soportar condiciones ambientales adversas.
- Fácil instalación y mantenimiento: son fáciles de instalar y mantener.
No obstante, también existen algunas limitaciones:
- Solo detectan metales: solo pueden detectar objetos metálicos.
- Alcance limitado: el rango de detección está limitado por el tamaño y la forma de la bobina.
- Sensibilidad a interferencias electromagnéticas: pueden ser sensibles a interferencias electromagnéticas de otros dispositivos.
Componentes del sensor inductivo
En cuanto a los componentes o partes del sensor inductivo, hay que citar las siguientes:
- Bobina: sirve para generar el campo magnético oscilante y es el elemento principal que detecta las variaciones de inductancia.
- Circuito oscilador: produce la corriente alterna que alimenta la bobina y procesa las señales de inductancia para generar la señal de salida.
- Salida: puede ser analógica o digital, dependiendo del tipo de sensor. La señal de salida indica la presencia o ausencia del objeto metálico, y en algunos casos, su distancia o velocidad.
- Carcasa: protege los componentes internos y proporciona un medio de montaje para el sensor.
Tipos de sensores inductivos
También existen varios tipos de sensores inductivos que deberías conocer, como:
- Cilindricos: son los más comunes y se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones.
- Rectangulares: ofrecen mayor área de detección y son útiles para detectar objetos grandes o irregulares.
- Enrasados: se montan a ras de la superficie de detección, lo que los hace ideales para aplicaciones con espacio limitado.
- De ranura: se utilizan para detectar objetos que pasan a través de una ranura o abertura.
Posibles aplicaciones
En cuanto a las posibles aplicaciones de un sensor inductivo, podemos citar algunas como:
- Detección de presencia: para detectar la presencia de piezas metálicas en líneas de producción, cintas transportadoras y maquinaria.
- Control de posición: se utilizan para controlar la posición de objetos metálicos en movimiento.
- Conteo de piezas: para contar piezas metálicas que pasan por un punto específico.
- Seguridad industrial: para proteger a los trabajadores de peligrosas zonas de maquinaria.
- Automatización industrial: se utilizan en una amplia variedad de procesos de automatización industrial.
Cómo elegir un sensor inductivo adecuado y dónde comprar
Cuando vayas a elegir un sensor inductivo adecuado, deberías prestar atención a varias características técnicas de las que dependerá su funcionamiento:
- Rango de detección: es la distancia a la que el sensor puede detectar un objeto metálico.
- Frecuencia de oscilación: determina la frecuencia de la corriente alterna que alimenta la bobina.
- Tamaño del objeto detectable: el tamaño mínimo de un objeto metálico que el sensor puede detectar.
- Material del objeto detectable: es el tipo de metal que el sensor puede detectar.
- Salida: tipo de señal de salida (analógica o digital) y rango de voltaje o corriente. Esto es importante para tu proyecto, según con qué otros elementos lo vayas a combinar (microcontroladores, placas de desarrollo,…).
- Resistencia a la temperatura: es la temperatura máxima a la que el sensor puede operar sin dañarse.
- Grado de protección: se refiere al nivel de protección del sensor contra el polvo, la humedad y otros agentes externos.
Puedes encontrar modelos de sensor inductivo para tus proyectos de maker en tiendas especializadas, pero también en plataformas como Aliexpress, Amazon, eBay, etc. Aquí te aconsejamos algunos modelos:
¿Necesitan mantenimiento?
Para finalizar, y no menos importante, debes saber que los sensores inductivos requieren mantenimiento preventivo para garantizar su correcto funcionamiento y extender su vida útil. Aunque son dispositivos robustos y fiables, la exposición a factores ambientales y el uso continuo pueden afectar su rendimiento con el tiempo.
- Para un correcto mantenimiento, deberías realizar una limpieza de la suciedad externa que se pueda estar acumulando, como polvo, residuos de grasa, entre otros. De esta forma, seguirá manteniendo su sensibilidad y precisión de detección. Puedes usar simplemente un paño limpio y seco de microfibra, o utilizar aire comprimido. Pero jamás uses químicos como detergentes, disolventes, quitagrasa, etc., ya que podrían dañarlo. La carcasa protege al resto de componentes, y es importante tratarla bien para evitar roturas, corrosión, etc.
- Consulta siempre el datasheet del dispositivo que has comprado para ver si necesita calibración, y los rangos de temperatura, voltaje, etc., con los que puede trabajar de forma segura.