En el estado actual de las operaciones de las fábricas, los sensores son componentes clave para la adquisición de datos y la medición de instrumentos.
¿Qué son los sensores?
En sus términos más simples, un sensor de automatización industrial se define como un dispositivo de entrada que proporciona una señal de salida con respecto a una cantidad física (entrada).
Las plantas modernas utilizan una multitud de sensores diferentes, cada uno con su propio diseño y función.
A continuación, detallaremos algunos de los sensores industriales más comunes y describiremos cómo ayudan a una planta a ser más homogénea y eficiente.
Los sensores pueden utilizarse para determinar las propiedades de los objetos, como la posición, la distancia y la proximidad.
También pueden utilizarse para evaluar características intrínsecas como la temperatura y el color. Los ingenieros de diseño pueden elegir entre una gran variedad de sistemas de sensores.
¿Cómo funcionan los sensores?
Los sensores reaccionan a los cambios de las condiciones físicas alterando sus propiedades eléctricas. Por eso, la mayoría de los sensores se basan en sistemas electrónicos para captar, analizar y transmitir información sobre el entorno.
Estos sistemas electrónicos se basan en los mismos principios que los circuitos eléctricos para funcionar, por lo que la capacidad de controlar el flujo de energía eléctrica es muy importante.
En pocas palabras, un sensor convierte estímulos como el calor, la luz, el sonido y el movimiento en señales eléctricas. Estas señales pasan por una interfaz que las convierte en un código binario y lo transmite a un ordenador para que lo procese.
Muchos sensores actúan como un interruptor, controlando el flujo de cargas eléctricas a través del circuito. Los interruptores son una parte importante de la electrónica, ya que cambian el estado del circuito.
Los componentes de los sensores, como los circuitos integrados (chips), los transistores y los diodos, contienen material semiconductor y se incluyen en los circuitos de los sensores para que actúen como interruptores.
Por ejemplo, un transistor funciona utilizando una pequeña corriente eléctrica en una parte del circuito para activar una gran corriente eléctrica en otra parte del mismo.
Aplicaciones de los sensores en la industria
Un sensor suele estar destinado a producir una señal variable a lo largo de un determinado rango de medición, a diferencia de un interruptor, que suele actuar de forma binaria, es decir, encendido o apagado.
Aunque esto no siempre es cierto, ayuda a la hora de decidir entre sensores o interruptores.
Por ejemplo, un interruptor de nivel puede detectar cuando se alcanza un determinado nivel en un depósito y hacer que la bomba deje de funcionar.
Un sensor de nivel, por el contrario, puede detectar los cambios en la profundidad del depósito y proporcionar señales que pueden mostrarse proporcionalmente en una pantalla, etc.
Así, mientras que una bomba de depósito puede utilizar un interruptor de nivel para indicar a la bomba que empiece a funcionar a un determinado nivel, un sensor de nivel del depósito de combustible determinará el estado del depósito entre vacío y lleno y proporcionará señales a un indicador de combustible, etc.
Algunos fabricantes denominan esta distinción como detección «puntual» frente a la «continua».
Los sensores se organizan según lo que se detecta: presión, temperatura, proximidad, etc. La aplicación prevista es un buen lugar para buscar situaciones específicas en las que un especificador podría no conocer el tipo de sensor/transductor.
Por ejemplo, si se necesita un sensor de dientes de engranaje para construir un detector de velocidad cero, al seleccionarlo se obtendrán varios productos para la detección de dientes de engranaje, algunos de los cuales se basan en el efecto Hall y otros que utilizan el magnetismo para detectar un diente que pasa.
La selección del valor «velocidad cero» producirá resultados similares. Del mismo modo, si se seleccionan los valores de la función sensor/detector/transductor, se buscará en las numerosas subcategorías para obtener resultados de la gama de tipos de transductores.
Si se selecciona el valor «velocidad», se obtendrán sensores ópticos y de efecto Hall. Los sensores de velocidad también pueden ser magnéticos o de infrarrojos.
El tipo de transductor es otra forma de buscar sensores concretos. Seleccionando «infrarrojo», por ejemplo, aparecerán detectores de fugas, detectores de llamas, sensores de velocidad, etc., todos los cuales utilizan el infrarrojo como medio de detección.
Tipos de sensores
Los sensores se dividen en cuatro categorías principales:
- Sensor analógico
- Sensor digital
- Sensor activo
- Sensor pasivo
Y cada categoría tiene los siguientes tipos de sensores.
- Sensor de temperatura
- Sensor de presión
- Sensor táctil
- Sensor de imagen
- Sensor de movimiento
- Sensor de luz
- Sensor de vibración
- Sensor de humedad
- Sensor de proximidad
- Sensor de color
- Sensor de radiación
- Sensor de nivel
- Sensor de posición
- Sensor de gas o humo
- Sensor de llama
- Sensor de fuga
- Acelerómetro
- Sensor de inclinación
- Sensor de marca
- Sensor de flujo o sensor de flotación
