Captador magnético de proximidad

Introducción

La detección de la presencia o ausencia de un objeto a distancia se denomina "detección de proximidad". Los sensores magnéticos ocupan un lugar especial entre los sensores de proximidad.

Son conocidos por su capacidad de protección superior a la de su hermano, sensores de proximidad inductivos.

Este blog tiene por objeto debatir la visión de conjunto de sensores magnéticos de proximidad/comutadores y cómo pueden utilizarse en aplicaciones de detección de proximidad.

¿Qué es un detector magnético de proximidad?

Los detectores/interruptores magnéticos de proximidad son detectores de posición sin contacto. Detectan los objetos utilizando su propiedad magnética. En otras palabras, los sensores magnéticos de proximidad están diseñados específicamente para funcionar con objetivos.

Cuando se trata de detectar objetos magnéticos a través de materiales no magnéticos, como el plástico, la madera o incluso el aluminio, los sensores magnéticos de proximidad resultan muy útiles.

No sólo están disponibles en numerosas variantes de tamaño/paquete, sino que también presentan una elevada estabilidad mecánica en condiciones de choque/vibración extremas.

Principio de funcionamiento del detector magnético de proximidad

Existen diferentes tecnologías utilizadas en los captadores magnéticos de proximidad:

• Réticence variable
  • Los captadores de reluctancia variable se construyen con ayuda de un apuntador permanente y de una bobina de deceleración enrollada en torno a un ferromagnético. Estos sensores no necesitan alimentación externa. Cuando un objetivo pasa por delante del sensor, se produce una tensión en la bobina que libera la señal analógica. Existen variantes "activas" que se alimentan y pueden proporcionar información de detección más precisa, como por ejemplo vitesse nulle.
• Interruptores automáticos
  • Los interruptores magnéticos Reed se componen de una ampolla de vidrio herméticamente sellada. La ampolla de vidrio contiene dos "anclas" magnéticas. Cuando se coloca una llave cerca del interruptor, las dos llaves entran en contacto, una con la otra, completando el circuito.

• effet Hall
  • Los captadores de efecto Hall utilizan el principio del mismo nombre para medir el campo magnético generado por un objeto magnético. Existen dos tipos de captadores de efecto Hall, numérico y analógico. Los sensores numéricos emiten una señal lógica HAUT o BAS. Los sensores analógicos emiten una tensión/corriente proporcional a la fuerza del campo magnético.

• GMR (Efecto Magnético Resistente) Inductivo
  • Las cabezas GMR están compuestas por un Puente de Wheatstone circuito. Dos de las resistencias están especialmente diseñadas para tener componentes internos que utilicen ferromagnétique et no ferromagnético Material. Cela fait changer la résistance des résistances lorsqu'elles sont exposées à un champ magnétique.

El circuito en puente de Wheatstone produce una señal de tensión proporcional al campo magnético presente. Esta tensión se transmite a través de una etapa de acondicionamiento de señal a un comparador.

El comparador compara la señal con los umbrales y conmuta el nivel de salida para ordenar la señal.

Esquema del circuito del captador magnético de proximidad

Los controladores magnéticos pueden ser muy útiles, no sólo en las tareas de automatización industrial, sino también en las tareas de conmutación de uso general, como la puesta en marcha/baja tensión de un aparato alimentado con corriente alterna.

El siguiente circuito es una aplicación en la que se utiliza un interruptor magnético de láminas para controlar un relé. Colocar momentáneamente un interruptor sobre el conmutador de lamas permite activar/desactivar el relé.

El circuito consta de tres bloques principales, el circuito de entrada, el circuito de temporización y la base. Apporter un aimant près de l'interrupteur à lames court-circuite la broche 2 de la minuterie NE555 à la terre.

El NE555 está configurado en monoestable mode. En esta configuración, cuando se aplica un impulso de 0 V a la corredera 2, la corredera 3 pasa a HAUT durante un cierto tiempo y luego pasa a BAS (0 V). La constante de tiempo está definida por la red RC formada por R2 y C1.

La salida del NE555 se conecta a la clavija de reloj (clavija 3) del CI CD4013. Se trata de un circuito integrado de base de tipo D, y está configurado para estar en "modo de base".

En modo basculante, cada vez que se aplica un impulso a la corredera 3, la salida IC2 pasa de HAUT a BAS o de BAS a HAUT.

La clavija 1 de IC2 está conectada al transistor T1, que activa/desactiva el relé RL1. Dado que T1 es un transistor NPN, activa el relé cuando IC2 suministra una tensión positiva.

El relé tiene un diodo de libre encendido D1 para evitar dañar el transistor. Esto suprime el rebote inductivo cuando se apaga el relé.

Cómo probar un detector magnético de proximidad

Para un interruptor de proximidad magnético simple como un interruptor de lamas, siga el circuito de abajo para probar el interruptor.

Si el controlador funciona correctamente, coloque un apuntador al lado del controlador para encender el LED.

Si dispone de un multímetro, regúlelo en Prueba de continuidad mode ou diodo de modo y conecte los dos hilos a los dos hilos del altavoz. Acércate a un objetivo de la pantalla y observa la lectura del multímetro.

Si el contador funciona correctamente, emitirá un pitido o mostrará un valor muy pequeño cercano al cero.

Para los controladores con LED integrado, la primera etapa consiste en poner el controlador bajo tensión con la ayuda de una fuente de tensión. La tensión depende del modelo de captor y puede ser de 5V a 24VDC.

Cuando el captor esté bajo tensión, coloque un apuntador delante del captor. Si se enciende el LED del cable, puede considerarse que el cable no tiene ningún fallo.

Cómo conectar un interruptor magnético de proximidad

Para un controlador de proximidad de 3 hilos, existen dos configuraciones, NPN y PNP. El tipo PNP requiere un type de naufrage PLC mientras que los controladores de tipo NPN necesitan un type d'approvisionnement API. La figure ci-dessous de RealPars indica el esquema de cableado típico con código de color para los dos tipos de cables.

Los controladores de proximidad CC de 2 hilos son relativamente más fáciles de instalar. Si la API es de tipo redundante, se debe seleccionar un controlador PNP de 2 hilos. Si la API es de tipo fuente, el controlador debe ser de tipo salida NPN.

Para un controlador PNP, conecte el cable marrón a +24V y el cable negro a la entrada de la API.

Para un captor de tipo NPN, conecte el hilo marrón a la entrada del automatismo y el hilo negro a 0V (común).

Gama de controladores magnéticos de proximidad

En general, el alcance de los captadores magnéticos de proximidad depende de la fuerza del campo magnético. La distancia de detección típica de un captador magnético de proximidad es de 0 a 80 mm y puede ser mucho mayor si el objetivo es muy potente.

Conclusión

Los captadores magnéticos de proximidad están disponibles en diferentes tecnologías.

En este artículo, hemos analizado el conmutador simple Reed y los captadores inductivos GMR más complejos y hemos debatido el principio de funcionamiento que los sustenta, la forma de probarlos y de utilizarlos en aplicaciones reales.

Asegúrese de buscar siempre las opciones antes de elegir un controlador en particular. Así garantizará el máximo rendimiento de su sistema.