Guía técnica para detectores de proximidad inductivos

Principio de funcionamiento

La figura 1 ilustra el principio de un Detector de Proximidad Inductivo (D.P.I.)

El D.P.I. permite señalar la presencia de un objeto metálico "M" cerca de su cara sensible.

Se compone de un oscilador de alta frecuencia "o" cuya bobina del circuito oscilante "S" alojada en una ferrita magnética abierta por un lado, constituye la cara sensible. Por delante de ésta se engendra un campo magnético alterno. Penetrando en este campo, cualquier pieza metálica "M" se convertirá en la sede de corrientes de Foucault, reduciendo así la amplitud de oscilación. Esta disminución es convertida por el circuito de transformación "D" en una señal de salida amplificada por "V".

Características de funcionamiento:

Alcance S: Distancia a la que acercando el objeto a la cara sensible determina el cambio de estado de la señal de salida.

Alcance nominal Sn: Valor convencional que sirve para designar el aparato, no tiene en cuenta las dispersiones (fabricación, temperatura, tensión).

Alcance real Sr: Valor real medido a parámetros constantes (temperatura, tensión, condiciones de instalación...), debe estar comprendido entre 90 y 110 % del alcance nominal Sn.

0,9 Sn < Sr < 1,1 Sn

Alcance útil Su: Valor medido en los límites especificados del dominio de temperatura y de tensión, debe estar comprendido entre 81 % y 121 % del alcance nominal Sn.

0,81 Sn < Su < 1,21 Sn

Alcance de trabajo Sa: Distancia en el interior de la cual está asegurado el funcionamiento correcto del detector en condiciones específicas.

0 < Sa < 0,81 Sn

Reproducibilidad R: Valor de la variación del alcance real Sr en condiciones específicas (tiempo, temperatura, tensión).

Carrera diferencial H:Distancia entre el punto de conexión cuando el objeto se acerca al detector y el punto de desconexión cuando el objeta se aleja.

Método de medida de los alcances: según la norma EN 50010.

Acercamiento lateral y acercamiento axial:

Características eléctricas:

Función de cierre NA: Corresponde a un detector cuya salida deja pasar la corriente cuando el objeto ha sido detectado.

Función de apertura NC: Corresponde a un detector cuya salida bloquea la corriente cuando el objeto es detectado.

Caída de tensión Ud: Tensión medida a través de la salida activa del detector en su estado pasante, bajo su corriente de empleo nominal (corriente permanente la).

Corriente permanente la: Corriente máxima por la que el detector funciona correctamente sin interrupción.

Corriente residual Ir: Corriente que continúa circulando por la carga y por el circuito de salida cuando el detector está en el estado no pasante.

Corriente de empleo nominal Im: Corriente necesaria para mantener la conducción del elemento de conmutación.

Retraso a la disponibilidad Tv: Tiempo necesario para asegurar la explotación de la señal de salida del detector en el momento de la puesta en tensión.

Frecuencia de conmutación F: Número de ciclos de funcionamiento efectuados durante un tiempo especificado. Se mide según el método siguiente (Norma EN 50010 NFC 63075)

 m: ancho del objeto.

Tensión de servicio Un: Banda de tensión en la que el detector conserva sus características específicas.

Tasa de ondulación: Relación entre la amplitud de una tensión alterna (cresta a cresta) y la tensión continua a la que se superpone.

Conexión

3 hilos corriente continua

Versión PNP

Salida PN P: carga unida al polo negativo de la alimentación

Versión N PN

Salida NPN: carga conectada al polo positivo de la alimentación

2 hilos corriente continua

No polarizado

2 hilos corriente alterna

No polarizado

Montaje

Los detectores "enrasables" se pueden montar en un entorno metálico hasta la cara sensible.

Para las versiones "no enrasables", hay que verificar que la zona próxima a la cara sensible esté libre de cualquier material metálico. Las normas europeas definen cotas de alejamiento mínimo que deben ser respetadas entre dos detectores, entre ellos y / o entre detectores y partes metálicas que lo rodean para evitar cualquier influencia.

Los coeficientes citados a continuación (conformes a las normas europeas) son dados para un empotramiento en acero dulce (A37) y para condiciones de uso simplificadas. En caso de acumulación de tensión (sedimentos, temperatura...) se deben aplicar coeficientes correctores suplementarios.

Enrasables en metal

No enrasables en metal

La cara sensible del detector no debe esconderse de la superficie metálica.

En el caso de dos detectores montados cara a cara, es indispensable mantener una distancia igual a 10 Sn entre las dos caras sensibles.

Consejos para el montaje mecánico

Protecciones:

Proteger el cable en el caso de proyecciones de chispas u otras partículas.

No ejercer una tracción del cable superior a 5 kg.

Los detectores no pueden servir de tope mecánico. Los soportes deben ser suficientemente rígidos y sólidos para resistir los choques y las vibraciones.

Evitar utilizar los detectores en atmósferas muy corrosivas como los ácidos fuertes (ácido nítrico, etc...).

Para un empleo bajo la influencia de productos químicos, se aconseja verificar previamente la resistencia de los plásticos.

Consejos para la puesta en servicio eléctrica

Alimentación:

Aquí, un ejemplo de alimentación para los detectores de corriente continua con rectificación y filtrado. Asegurarse de que la tensión de cresta es inferior al límite superior de la tensión de servicio del detector. Adaptar el condensador "C" para evitar una tasa de ondulación superior a ± 10%.

En principio, utilizar un transformador con una tensión secundaria inferior a la tensión continua deseada.

Ej: 17,5 VCA para 24 VCC

Conexiones:

Limitar la longitud de los cables a 100 m y la capacidad de línea a 0,1 μ F. Separar tanto como sea posible los cables de los detectores de los cables de potencia.

Asociación de varios detectores:

Montaje en serie:

«Montaje 2 hilos» CA o CC

El montaje en serie de detectores es posible en principio:

- Verificar que la tensión en los bornes de cada detector es al menos igual a su tensión mínima de empleo (Estado no pasante).

- En el estado pasante, verificar que la suma de las tensiones residuales "Ud" de los detectores deja bastante tensión para alimentar la carga.

Esta asociación sólo es posible con detectores multitensión.

«Montaje 3 hilos» CC

En este caso, tener en cuenta la suma de las caídas de tensión "Ud'l para que la carga tenga una tensión suficiente en el estado pasante.

Atención: el detector Nº 1 transporta la corriente de carga aumentada por las corrientes de consumo propias a los otros detectores.

Montaje en paralelo:

«2 hilos» AC

En ese montaje, la suma de las corrientes residuales Ir debe ser inferior a la corriente de mantenimiento de la carga.

 Atención: este montaje sólo se utiliza en el caso de detectores accionados uno solo a la vez.

«3 hilos» DC

Este montaje con detectores de 3 hilos no presenta problemas.