Sensores industriales: qué son, tipos, aplicaciones y cómo elegirlos

Los sensores industriales de automatización son dispositivos capaces de detectar una magnitud física como la temperatura, la velocidad, la distancia o la humedad, o la presencia de un objeto, y enviar una señal eléctrica con esa información.

Son esenciales para el control de procesos y trabajan junto con equipos capaces de realizar tareas lógicas, como microcontroladores, microprocesadores y PLC (controladores lógicos programables), que activan o desactivan los actuadores encargados de ejecutar cada acción. En esta guía explicamos sus aplicaciones, los tipos que existen y cómo elegir el adecuado.

¿Cuáles son las aplicaciones de los sensores industriales?

Son equipos indispensables en la fabricación de productos y en la robótica industrial. Su función principal es medir las variables físicas que intervienen en la manufactura, como la velocidad de una cinta transportadora, las rpm de un motor, la temperatura de una caldera u horno o el caudal en una tubería. Entre sus aplicaciones más comunes están:

• Posicionamiento de piezas.
• Detección de posición y de fin de recorrido.
• Conteo de piezas y detección de atascos.
• Medición de velocidad y de RPM.
• Detección de nivel en envases y tanques.
• Control de humedad, presión y temperatura.

Tipos de sensores industriales

Se clasifican según la variable que detectan y la tecnología con la que están fabricados. Estos son los más comunes.

Sensores de contacto

También conocidos como interruptores de límite o limit switches, tienen tres subgrupos: verticales, horizontales y micro. Se activan o desactivan con el contacto de un objeto, lo que les permite emitir una señal eléctrica cuando detectan algo en un lugar determinado. Su construcción robusta los hace útiles en aplicaciones robóticas, ya que evitan choques al detener actuadores.

Existen accionamientos de distinta tipología: palancas, pulsadores, rodillos, vástagos y combinaciones, como pulsador con rodillo o palanca de giro lateral con rodillo metálico. Cada uno tiene dos contactos, uno normalmente abierto y otro normalmente cerrado, que se configuran según la necesidad.

Sensores de final de carrera

Son un tipo de sensor de contacto que se usa principalmente en líneas de distribución o plataformas elevadoras, para determinar cuándo un equipo, como un pistón neumático o un motor eléctrico, termina su recorrido o está en posición. Son robustos porque traducen una señal mecánica en una eléctrica.

Sensores de proximidad

Detectan objetos sin necesidad de hacer contacto: envían una señal cuando algo entra en su rango de detección, que depende de su diámetro. Se dividen en dos tipos: inductivos y capacitivos.

• Inductivos: detectan objetos metálicos que modifican su campo electromagnético. Se usan en posicionamiento, detección de atascos, conteo de piezas y codificadores, así como para medir la velocidad de un motor y evitar daños.
• Capacitivos: funcionan con un campo electrostático y detectan tanto materiales metálicos como no metálicos, como plásticos, líquidos, papel o cartón. Son comunes para detectar el nivel en envases y tanques.

La señal suele ser digital, aunque algunos modelos ofrecen una salida analógica con variación de voltaje que interpreta un controlador. Un sensor de contacto no reemplaza a uno de proximidad, ni al revés: la elección depende de las necesidades del proceso.

Sensores fotoeléctricos

Detectan un objeto midiendo cambios en la intensidad de la luz. Tienen una gran variedad de tipos y aplicaciones; los más comunes son los de detección difusa, retrorreflectiva, de barrera y de marcas o colores.

Sensores magnéticos

Se montan en los cilindros neumáticos para detectar la posición del pistón. Puede conocer más en nuestro artículo sobre sensores magnéticos para actuadores neumáticos.

Otros sensores industriales

• Temperatura: detectan variaciones de temperatura en los procesos; según el tipo, pueden registrar cambios de centésimas de grado.
• Humedad: muy usados en sistemas de riego automatizados para medir la humedad del suelo y decidir si es necesario regar.
• Torque: miden la fuerza de torsión aplicada sobre un eje.
• Presión: suelen usar una membrana como elemento de detección y, en algunos casos, una pantalla para leer la presión de tuberías o calderas.
• Caudal: miden el consumo de un fluido como agua o gas, o detectan aumentos y disminuciones de caudal en una línea de proceso.

¿Qué debe considerar a la hora de elegir un sensor industrial?

• Magnitud o material a detectar: en sensores de proximidad es decisivo, porque los inductivos solo detectan metales y los capacitivos detectan metales y no metales.
• Distancia de detección (Sn): depende de las especificaciones del circuito.
• Voltaje de trabajo: la cantidad de hilos indica si trabaja en corriente alterna o directa. Los de dos hilos suelen operar con 110 Vac o 220 Vac; los de tres hilos, con corriente directa. Los multivoltaje funcionan con ambas.
• Tipo de salida transistorizada (NPN | PNP): en los PNP la señal se conecta a la línea de tierra; en los NPN, directamente a la alimentación del sistema.
• Configuración NO, NC o NO/NC: un sensor normalmente abierto (NO) envía una señal digital igual a 0 mientras no detecta nada y, al detectar un objeto, se comporta como un contacto cerrado; el normalmente cerrado (NC) funciona al revés. Existen también sensores de cuatro hilos con ambos contactos.
• Tipo de señal de salida: digital (interruptor que abre o cierra) o analógica (corriente o voltaje que un controlador interpreta, por ejemplo, para medir distancia).
• Tipo de cuerpo: cilíndrico liso o roscado, cuadrado o plano, según el espacio y las condiciones de instalación.
• Tipo de cabezal: los no rasantes tienen un cabezal de plástico sobresaliente y se usan cuando hay metal en la base que puede causar interferencias o riesgo de golpes; los rasantes no lo tienen y convienen cuando se requiere algo más de distancia de detección, siempre que haya suficiente separación de otros metales.
• Tipo de conexión: con cable incorporado, que funciona en la mayoría de las aplicaciones, o con conector, para facilitar la instalación.

Sensores industriales en Cybermatics

En Cybermatics contamos con diferentes tipos de sensores industriales y una amplia variedad de modelos y medidas. Nuestros sensores de proximidad están disponibles en métricas M12 y M18, rasantes y no rasantes, normalmente abiertos y en versiones NPN y PNP, de 3 hilos con cable o con conector M12 de 4 pines, con distancias de detección de 2 mm a 8 mm. También ofrecemos sensores fotoeléctricos cilíndricos y cuadrados.

Para ver las fichas técnicas, consulte nuestro catálogo de sensores o póngase en contacto con nuestros ejecutivos de ventas.