Colector abierto
El transistor de salida del sensor no tiene cargas internas y, por tanto, es posible interconectar (conectando el común y salida) con dispositivos de entrada que poseen internamente resistencias de cargas conectadas a una tensión de alimentación distinta de la del sensor. En aquellos casos en que la salida no es de colector abierto, para obtener idéntica compatibilidad es preciso interponer un diodo de bloqueo, el cual sin embargo, aumenta Vd y puede crear problemas de compatibilidad con la VIL. 
DECOUT®:
Dos polos de alimentación y dos polos de salida. Los polos de salida constituyen un relé estático desacoplado ópticamente de la alimentación del sensor (de concesión exclusiva DIELL). Este tipo de salida, al ser un contacto sin potencial de referencia, permite realizar cualquier combinación NPN, PNP, paralelo, serie o interconectar a cualquier entrada. La inversión de los polos de alimentación determina la inversión de la función NO/NC permitiendo obtener funciones lógicas complejas en series/paralelo.
3 hilos c.a.: dos polos de alimentación y uno de salida. El elemento de conmutación está conectado entre la salida y el polo de fase. En conducción, se absorbe corriente de la fase y suministra a la carga a través del borne de salida. El otro borne de la carga va conectado al neutro de la alimentación.
4 hilos c.a.: tres polos de alimentación, uno de salida. Dos hilos de alimentación son alternativos, conectando uno y otro a la base se determina la función NO o NC, debiendo permanecer sin conectar el hilo no utilizado.
2 hilos c.a.: los dos cables constituyen el elemento de conmutación mismo. En conducción, con un borne conectado a la fase y el otro a la carga, se absorbe corriente de la fase y se suministra corriente a la carga a través del borne de salida. El otro borne de la carga va conectado al neutro de la alimentación.
Entrada de prueba (check)
El circuito de prueba, dispone de algunos modelos, permite verificar, mediante una simple gestión, el correcto funcionamiento. La entra de prueba consiste en dos hilos completamente aislados de los de alimentación. En estado obstáculo no detectado, alimentando la entrada de prueba, se reduce el factor de trabajo de la bobina. Esta condición simula la presencia de un objeto en margen de detección y obliga a la salida del receptor a la conmutación, por consiguiente apunta a un mal funcionamiento del sistema.
Protección contra circuitos
Por lo general, todos los dispositivos c.c. poseen una protección integrada contra cortocircuito permanente, mientras que los dispositivos c.a. no disponen de protección integrada y no pueden protegerse contra daños internos por dispositivos externos como fusibles.
La protección de la salida de los sensores c.c., en el caso de cortocircuito o sobreintensidad, se produce mediante la detección de un umbral máximo de intensidad (intensidad límite). Si se rebasa este umbral, que por lo general tiene un valor comprendido entre 1,5 y 3 veces el valor de Ie, el sensor abre el circuito de salida.
El funcionamiento correcto se establece de formas diversas en función del tipo de protección que ha actuado:
• Por autorrestablecimiento: el restablecimiento se produce automáticamente como máximo después de algunas décimas de segundo tras eliminar la causa del cortocircuito.
• Por memoria: para restablecer el funcionamiento correcto del sensor debe realizarse una conmutación o se ha de desconectar la alimentación y eliminar la causa del cortocircuito.
En ambos casos, durante el corto circuito la salida es recorrida por uno (a) o por un tren (b) de impulsos muy consecutivos de corriente que pueden alcanzar una amplitud de 5A.
Protección contra inversión de polaridad.
Las conexiones no correctas (inversión de la polaridad) de la alimentación no provocan daños a los sensores.
Protección contra sobretensiones de alimentación
Por lo general, el restablecimiento de la tensión UB durante breves instantes no provoca la rotura de los sensores c.c y c.a. si la energía disipada no es superior a 0.5J (véase además Uimp)
Protección contra cargas inductivas
Si no se especifica lo contrario, los sensores c.c llevan incorporada una protección de la salida para las cargas inductivas (sobretensiones). Tal protección se realiza mediante un diodo o un diodo Tener. Para el valor máximo de L aplicable, véase el aparato "Conexiones eléctricas".
Puesto a cero inicial (tv)
Período de tiempo transcurrido entre la conexión de la alimentación del sensor de proximidad y el instante en el cual puede activarse la salida.
En tal período, el estado de salida se mantiene en OFF, si bien se admite la presencia de impulsos durante ≤2ms. Ese intervalo de tiempo sirve para impedir que en la conexión, la salida del sensor se encuentre en estado no definido y existan falsas conmutaciones que pueden controlar la carga. Si no se especifica lo contrario, la duración del retardo es ≤300ms.
Frecuencia de conmutación (f)
Es la máxima frecuencia a la cual la salida del sensor está en condiciones de conmutar como repuesta a la presencia/ausencia de accionadores de referencia que se desplazan a una distancia del sensor igual a Sn/2 y separados entre si 2d. Para los sensores c.c se aplica el requisito de que los impulsos de salida no deben tener una duración inferior a 50µs. Para los sensores c.a. se aplica el requisito de que los impulsos de salida no deben tener una duración inferior a la mitad del período de la tensión de alimentación. El método de prueba estándar prevé que los accionadores vayan montados sobre un soporte aislante de rotación. Éste método no presenta una aplicación practica para f elevadas y, por tanto, en la tabla de datos tal vez se indique que se ha empleado un método alternativo al que se describe a continuación.
En lugar del accionador de referencia se emplea una bobina de idéntico tipo que la empleada en el sensor. La bobina se cierra con un interruptor estático sobre una resistencia cuyo valor se ha elegido para disponer de la máxima transferencia de energía. El interruptor estático está controlado por un generador de onda cuadrada con un ciclo útil 1/3 del período. La distancia operativa entre la cara sensible y la bobina que simula el accionador es la que provoca un efecto equivalente al provocado en el sensor por el accionador de referencia situado a Sn/2.
El método descrito no coincide exactamente con la prueba realizada con la rueda sónica. La frecuencia de conmutación obtenida puede no ser exactamente válida a la distancia de Sn/2, pero pueden obtenerse frecuencia de conmutación incluso superiores en más del doble respecto a las indicadas posicionando el accionador a distancias ligeramente superiores a Sn/2.
Tiempo de activación
La medida de este tiempo no se facilita habitualmente, sino que se realiza en la fase de proyecto con el prototipo forzando al circuito oscilante a adoptar dos estados: completamente bloqueado y completamente libre. Partiendo del estado no activo, con la bobina no atenuada se provoca la atenuación de la bobina cerrando un interruptor electrónico. El tiempo indicado representa el empleo para conmutar la salida respecto al instante en el cual se ha activado el interruptor electrónico. No existe ninguna relación directa entre este dato y la f.
Tiempo de desactivación
La medida de este tiempo no se facilita habitualmente, si no que se ejecuta en la fase de proyecto en el prototipo forzando el circuito circulante a adoptar dos estados: completamente bloqueado y completamente libre. Partiendo del estado no activo, con la bobina no atenuada, obtenido cerrando un interruptor electrónico, se provoca la oscilación de la bobina abriendo el interruptor electrónico. El tiempo indicado representa el empleo para conmutar la salida respecto al instante en el cual se ha desactivado el interruptor electrónico. No existe ninguna relación directa entre este dato y la f.
Indicadores a LEDs
Las funciones de base de los indicadores a LEDs encendidos permanentemente en función del color son:
LED VERDE: indicadores de presencia de tensión de alimentación.
LED AMARILLO: indicadores de un estado activo de salida.
LED ROJO: indicadores de un estado incorrecto.
Cuando hay un solo LED, habitualmente indica el estado de salida y es de color rojo.
Autodiagnóstico
Modelos concretos llevan superpuestos a la salida impulsos de 150-300µs de duración y de 4-8ms de período, creados negando el estado lógico actual de salida. Están presentes independientemente de si la salida está en ON o en OFF. Tales impulsos son generados por un ciclo de prueba que lleva incorporado el sensor. Estos impulsos disminuyen el valor medido de la intensidad que atraviesa la carga en tan solo 10% y, por tanto, si la salida excita un relé, éste permanecerá excitable/desexcitable sin problemas. Además, una entrada normal de PLC no está en condiciones de detectar estos breves impulsos superpuestos.
Los impulsos de autodiagnóstico, a su vez, pueden ser detectados por un circuito externo tipo Watchdog, por una entrada rápida de PLC o por una lógica específicamente dedicada. Su presencia indicará que el sistema está funcionando cortamente mientras que su ausencia indicará que existe una vería.
Grado de protección
El grado de protección mínima exigida para los sensores magnéticos es IP65 (estanqueidad completa contra la entrada de polvo y contra los chorros de agua).
Grado de contaminación
El grado de contaminación ambiental de aplicación previsto es el correspondiente a ambientes industriales (3) que admite la presencia de una contaminación seca no conductora que puede pasar a ser conductora como consecuencia de la condensación. Por lo general, estos dispositivos no disponen de partes eléctricas descubiertas. Si existen conductores o regletas de bornes, éstos están ubicados en un microambiente protegido.
Margen de temperatura ambiente
Los datos facilitados son válidos e el margen de temperatura del aire ambiente comprendido entre -25 y +70° C, si no se especifica lo contrario. Por lo general, los sensores pueden emplearse para un margen de temperatura superior al indicado en más de 10° C con una leve pérdida de prestaciones. A petición específica pueden facilitarse datos relativos a la deriva térmica de los sensores de serie para un margen de temperatura más amplio. Pueden suministrarse sensores especiales para un margen de temperatura más amplio.
Deriva térmica
Máxima variación de la distancia de detección dentro del margen de temperatura, expresada en porcentaje respecto al valor real, Sr. El fabricante garantiza que para los sensores inductivos, la deriva térmica está comprendida dentro de un ±10% de Sr.
Humedad ambiental (RH)
Margen de humedad relativa dentro de la cual se garantiza las condiciones normales de funcionamiento. Por regla general, los sensores magnéticos no se ven influenciados por la humedad ambiental.
Algunos materiales plásticos pueden debilitarse y agrietarse, si permanecen por mucho tiempo en un ambiente seco con RH<10%, pero estos materiales, si se emplean, no forman parte de elementos activos del sensor.
Golpes
Según la IEC 68 -2-27
Forma del impulso: media onda
Aceleración máxima: 30 g
Duración del impulso: 11ms
Vibraciones
Según la IEC 68 -2-6
Margen de frecuencia: 10-55Hz
Amplitud: 1mm
Duración del ciclo de solicitación: 5min
Prueba a 55Hz: 30min por eje
Gráfico del campo de detección
Gráfico de la distancia de conmutación ON (y si aparece en línea a trazos OFF) e función del descentrado, tal gráfico se realiza fijando la distancia Sn entre la cara activa y el objeto estándar, apartando del eje el objeto y midiendo la distancia Y (entre el eje del sensor de proximidad y la parte del objeto más próxima éste) en correspondencia con la conmutación ON y OFF (véase figura).
Indica datos sobre el comportamiento del sensor cuando el objeto a detectar atraviesa transversalmente el eje de éste.
Gráfico distancia/dimensiones/material de objeto
Gráfico de la distancia de conmutación ON en función de accionadotes constituidos también por materiales metálicos diferentes del accionador de referencia, de forma cuadrada y de dimensiones distintas.
Facilita una indicación exacta de la sensibilidad relativa a diversos materiales y a las dimensiones del objeto. A continuación, se presenta una indicación genérica de sensibilidad relativa a Sn para los diferentes materiales de dimensiones estándar:
Acero inoxidable: 0,6-1
Latón: 0,35-0,50
Aluminio: 0,35-0,50
Cobre: 0,25-0,45
Interferencia mutua
En esta sección se describe el significado físico de las distancias mínimas que deben mantenerse entre los sensores del mismo tipo o materiales adyacentes para evitar que se vean afectadas las características de sensibilidad. Los datos aquí indicados son los previstos por la normativa. En las hojas técnicas de productos se indicarán datos específicos que permiten abordar aplicaciones más estrictas.
D1: Distancia mínima que debe mantenerse entre la cara sensible de los sensores posicionados lateralmente (ejes de montajes paralelos):
No se especifica en la norma.
D2: distancia mínima que debe mantenerse entre las caras sensibles de los sensores posicionados frontalmente (el mismo eje de montaje):
No se especifica en la norma.
D3: Distancia mínima que debe mantenerse entre las caras sensibles del sensor y una superficie metálica frontal paralela:
Enrasado y no enrasado, D3≥3Sn
D4: Profundidad mínima, respecto a la superficie frontal del sensor, de la zona libre de material metálico lateralmente al sensor:
Enrasado, D4≥0
No enrasado, D4≥2Sn
D5: Diámetro mínimo respecto al eje de la superficie frontal del sensor, de la zona libre de material metálico lateralmente a dicho sensor:
Enrasado, D5≥d1
No enrasado, D5≥3d1
D6: distancia mínima que debe mantenerse entre las caras sensibles de los sensores posicionados lateralmente con ejes de montaje de 90°.
No especificado en la norma.
Aplicaciones
Los sensores magnéticos pueden utilizarse para detectar la presencia de diversos tipos de material metálico sin necesidad de contacto. La máxima sensibilidad se obtiene con los materiales magnéticos. La elevada velocidad de respuesta y sus reducidas dimensiones los hacen indispensables en las máquinas automáticas modernas.
Las aplicaciones típicas son las del contaje de objetos metálicos, motorización de la posición de elementos de una máquina o control de presencia de elementos especiales como tapones, tortillería, ect. Además, se emplean para medir la velocidad de rotación de los ejes mediante la detección de levas.
Modalidad de instalación
• Elegir un sensor compatible con el ambiente de trabajo: comprobar la compatibilidad entre los materiales constructivos del sensor y posibles sustancias químicas presente, el margen de temperatura, el grado de protección, las vibraciones, los golpes, compatibilidad electrónica, compatibilidad eléctrica con la alimentación y el tipo de carga.
• Elegir la sensibilidad en función de las dimensiones y de los materiales a detectar.
• Asegurarse de que se garantizan las distancias mínimas entre el sensor y la posición de los materiales metálicos u otros sensores próximos.
• Asegurarse de que le número de maniobras necesaria no supera la frecuencia de conmutación. Si es importante también la fase de la señal, tener en cuenta también los tiempos de activación y desactivación.
• Prever el montaje del sensor a una distancia de objeto a detectar inferior a la distancia de actuación de trabajo Sa. El punto ideal de trabajo es Sn/2. Asegurarse de que se distinguen netamente los volúmenes lleno/vacío. Considerar el efecto de las vibraciones.
• Fijar el sensor utilizando preferiblemente los accesorios suministrados, apretar las tuercas sin exceder el par indicado. Evitar, si es posible, el empleo de pasadores puntiagudos. Considerar el sensor no como un componente metálico, sino como un componente eléctrico con características de robustez mecánica limitada.
• Evitar que se acumule polvo o partículas metálicas en el sensor en una cantidad que limiten sensibilidad.
Conexiones eléctricas
• Los cables de conexión del sensor no deben presentar un trazado común a los demás cables de potencia.
• Asegurarse de que la tensión de alimentación no puede rebasar los límites especificados con UB.
En los sensores c.c. se emplea una tensión no estabilizada. Comprobar el valor del pico de tensión de alimentación en el caso de absorción mínima, verificar el valor mínimo y la amplitud de la ondulación residual teniendo en cuenta la absorción máxima. En el caso de que la misma tensión se emplee para controlar cargas inductivas de potencia, prever la aplicación de un dispositivo superior de potencia adecuada. Los dispositivos superiores pueden garantizar la protección contra errores de conexión de la tensión de alimentación que tendrán consecuencias catastróficas para todos los sensores de la máquina.
En los sensores c.a. debe estudiarse la posibilidad de la presencia de importantes impulsos de tensión que, si rebasan la energía máxima admisible, pueden llevar a la rotura del sensor. La aplicación de un dispositivo superior de potencia adecuada aumenta la fiabilidad de la máquina.
Prever siempre la aplicación de un fusible en la línea de alimentación aún cuando se empleen alimentadores estabilizados.
• Asegurarse de que la carga utilizada es compatible con el tipo de salida.
La corriente absorbida por la carga no debe rebasar el valor expresado por Ie y no debe ser inferior a Im. La tensión de excitación de la carga no debe ser inferior a la tensión de alimentación mínima menos Ud. La intensidad de desexcitación de la carga debe ser mayor que Ir. En caso de interfaz con entradas lógicas, verificar la compatibilidad entre VIL/Ud. El control de lámparas de incandescencia puede probar la actuación de la protección contra cortocircuitos; si es necesario, prever medio de reducción de la intensidad de encendido de la lámpara.
En el control de cargas inductivas en c.c. asegurar que la inductancia de carga L en henrios no supera el valor obtenido con la fórmula y que el número de maniobras con esta L es de cómo máximo 6/min (categoría A13).
En el control de contactores de potencia en c.a., asegurarse de que la carga no establecen un cosφ<0.3 y la intensidad de arranque no es superior al valor de 6Ie durante un tiempo >20ms con un número máximo de maniobras de 6/min. (categoría A140).
En le control de cargas capacitativas en c.c. no rebasar el valor indicado en las especificaciones de producto para evitar la actuación de la protección contra cortocircuitos. Se recuerda que algunas entradas de tarjetas lógicas o temporizadores pueden llevar incorporada una capa mixta RC: si la corriente de actuación provoca la intervención de la protección, es posible eliminar el problema insertando una serie con la entrada una resistencia de 100-300Ω.
Si es necesario emplear cables de conexión muy largos, tener en cuenta el efecto de capacidad del cable (150pF/m).
Conexión en paralelo y en serie
La conexión en paralelo se realiza conectando entre sí los bornes de alimentación de dos o más sensores de proximidad y sus salidas a una carga común.
Se pueden realizar lógicas OR en el caso de salidas NO (la carga se activará también si está activando solo uno de los sensores) y NAND en el caso de las NC (la carga será desactivada solo si están activados todos los sensores).
En este caso, el dato que se ha de respetar para la carga es que la corriente residual (suma de las corrientes residuales de los distintos sensores) siga siendo menor que la corriente de desexcitación.
En los modelos que no son de colector abierto, se recomienda insertar un diodo en serie con la salida para mantener independiente la indicación del LED.
La conexión serie se realiza alimentando un sensor con la salida del sensor que le preceda. En este caso, el dato que debe cumplir las cargas es que la tensión disponible para excitar la carga, menos las caídas de tensión individuales que se sumen, sea mayor que la mínima necesaria.
No se recomienda la conexión serie, ya que el sensor conectado después no responde hasta que se ha rebasado el tiempo de puesta a cero inicial; la frecuencia de conmutación máxima disminuye notablemente. De cualquier modo, siempre es posible realizar circuitos paralelos equivalentes a los en serie empleando el estado de salida complementario.
En el caso de que sea suficiente conectar un serie solo dos sensores resulta ventajoso emplear dos sensores con tipos de salidas diferentes (PNP/NPN) con la carga conectada entre las dos salidas.
En el caso de que sea necesario realizar numerosas conexiones serie/parelelo con complejas funciones lógicas, se recomienda emplear sensores con circuitos de salida DECOUT® (DECoupled Output). De este modo, es posible realizar conexiones serie y paralelo prácticamente sin limitación alguna, teniendo disponibles contactos estáticos, sin potencial de referencia y programables NO o NC.
Compatibilidad electromagnética
Inmunidad a los transitorios rápidos
Todos nuestros dispositivos tanto en c.c. como en c.a. se han ensayado conforme a la normativa EN610000-4-4 de 1995. el nivel de tensión de ensayo adoptado, salvo si se especifica lo contrario, es de 2 KV con acoplamiento capacitativo. El criterio de análisis de las prestaciones durante el ensayo es el A:
El dispositivo debe continuar en funcionamiento manteniendo un nivel mínimo de prestaciones aun cuando existan perturbaciones. Salvo si se especifica lo contrario en cuanto a nivel mínimo de prestaciones, se entiende que el dispositivo no debe presentar conmutaciones incorrectas de estado o que cualesquiera posibles conmutaciones no tendrán una duración superior a 1 ms para los dispositivos c.c. y a media onda para los dispositivos c.a.
Todos los dispositivos se ensayan bien con la salida en estado activado o bien con la salida en estado desactivado:
Los interruptores de proximidad inductivos se ensayan empleando el obstáculo estándar colocado respectivamente a 1/3 y 3 veces la distancia nominal.
Inmunidad a las cargas electroestáticas
Todos nuestros dispositivos tanto en c.c. como en c.a se han ensayado conforme a la normativa EN61000-4-2 de 1995. Los nieles de ensayos adoptados son los siguientes:
4KV con descarga por tanto para los dispositivos con las cargas metálicas, 8KV con descarga en aire para dispositivos con carcasa de plástico. El criterio de análisis de las prestaciones durante el ensayo es el B:
El dispositivo, al final de la perturbación, debe funcionar correctamente sin necesidad de intervenir para rearmarlo.
Inmunidad a los campos electromagnéticos irradiados
Todos nuestros dispositivos se han ensayado conforme a la normativa ENV50140 de 1994. Los niveles de ensayo adoptados, si no se especifica lo contrario, son los siguientes:
Banda 80MHz-1GHz 3V/m con modulación AM 1 KHz 80%. El criterio de análisis de las prestaciones durante el ensayo es el A:
El dispositivo de continuar en funcionamiento manteniendo un nivel mínimo de prestaciones aun cuando existan perturbaciones. Salvo si se especifica lo contrario, en cuanto a nivel mínimo de prestaciones, se entiende que el dispositivo no debe presentar conmutaciones incorrectas de estado o que cuales quiera posibles conmutaciones no tendrán una duración superior a 1ms para los dispositivos c.c y a media onda para los dispositivos c.a. Todos los dispositivos se ensayan bien con la salida en estado activado o bien con la salida en estado desactivado: los interruptores de proximidad inductivos se ensayan empleando el obstáculo estándar colocado respectivamente a 1/3 y 3 veces la distancia nominal.
Emisiones irradiadas
Todos nuestros dispositivos se han ensayado según la normativa EN55022 clase B en 1986.
Emisiones irradiadas
Todos nuestros dispositivos de c.a se han ensayado según la normativa EN 55022 clase B en 1986. |
