Per tal de produir un resultat final d'alta qualitat, l'automatització dels processos industrials requereix nombrosos components diferents per funcionar perfectament junts. Els sensors de posició, un element modest però crucial en l'automatització industrial, són el tema d'aquest article. Els sensors de posició a les instal·lacions de fabricació i processament asseguren que les tasques crucials s'acompleixin tal com s'ha planificat, cosa que ajuda en el seguiment i la gestió dels processos de producció. Per ser més precisos, la seva funció principal és trobar "objectius" o coses en moviment i informar sobre la seva presència o absència. Les vàlvules pneumàtiques tenen una varietat d'usos perquè poden transmetre senyals al sistema indicant-li que realitzi una acció preprogramada quan un objectiu es troba a una distància predeterminada del sensor de posició.

El sensor de posició emet un senyal que indica al sistema que deixi de dur a terme aquesta funció preprogramada o que canviï a una altra funció quan l'objectiu s'allunyi del sensor de posició. Tot i que teòricament l'objectiu pot ser qualsevol cosa, aquest article només examinarà els objectius metàl·lics i els mètodes "principals" per localitzar-los per simplicitat. Interruptors de límit mecànics, sensors de proximitat inductius, interruptors de límit de molla i interruptors de límit són algunes d'aquestes tecnologies. Entendre el llenguatge estàndard utilitzat per la majoria dels fabricants de sensors és útil abans de revisar els molts tipus de sensors de posició.

• Interval de detecció: la separació entre la cara de detecció i l'objectiu que activa l'interruptor

• Histèresi: distància entre el punt d'alliberament i el punt d'accionament de l'interruptor

• Repetibilitat: la capacitat de vida útil de l'interruptor per identificar de manera consistent el mateix objectiu dins del mateix rang.

• Temps de resposta: l'interval entre la detecció de l'objectiu i la generació del senyal de sortida.

interruptor de límit que és mecànic

Els dispositius electromecànics anomenats interruptors de límit mecànics utilitzen el contacte físic directe amb un objectiu per detectar la posició de l'objectiu. Poden suportar càrregues de corrent elevat i funcionar sense font d'alimentació. Els interruptors mecànics no es preocupen per la polaritat o la tensió perquè utilitzen contactes secs, cosa que els fa resistents a diversos defectes elèctrics com el soroll elèctric, la interferència de radiofreqüència, el corrent de fuga i la caiguda de tensió. El braç de palanca, el botó, el cos, la base, el cap, els contactes, els terminals i altres elements mòbils d'aquests interruptors sovint requereixen manteniment. Els interruptors de límit mecànics Votto poden tenir poca repetibilitat, ja que estan en contacte físic directe amb l'objectiu. El propi objectiu, així com el braç de palanca, es poden desgastar mitjançant el contacte físic. També hi ha obertures no protegides susceptibles a la corrosió, la pols i la humitat. A causa d'aquest problema, les zones perilloses certificades i els contactes segellats solen tenir un preu elevat.

Interruptor de molla de límit

Un interruptor de límit de molla és una eina electromecànica que utilitza l'atracció magnètica per determinar la ubicació d'un objectiu magnètic. Dues petites puntes metàl·liques tancades en un tub de vidre es troben a l'interior de l'interruptor. Un "element canya" és el que és. A causa de la seva sensibilitat magnètica, l'element de canya respon als objectius magnètics activant-se. Com que no requereixen contacte directe amb l'objectiu per funcionar, els interruptors de límit de molla ofereixen tots els avantatges dels interruptors mecànics alhora que eviten dificultats de desgast.

Els objectius ferrosos normals no es poden utilitzar amb interruptors de límit de molla; són necessaris objectius magnètics. L'interruptor de canya no és fiable perquè l'element de canya, el tub de vidre i les petites puntes metàl·liques es cansen al doblegar-se. La baixa pressió de contacte pot provocar un xoc dels contactes i senyals erronis de la canya en situacions d'alta vibració.

Sensors de proximitat inductiva

Un dispositiu electrònic d'estat sòlid anomenat sensor de proximitat inductiu utilitza els canvis en el camp d'energia d'un objecte metàl·lic per determinar on es troba. No es requereix el tacte físic i no hi ha peces mòbils que s'enganxin, es desgastin o es facin malbé, cosa que redueix el manteniment. També és resistent a la pols i la brutícia perquè no té parts mòbils. Els sensors de proximitat inductius són molt adaptables per a una sèrie d'aplicacions i estan disponibles en diverses mides i dissenys. Els sensors de proximitat inductius no poden tolerar càrregues de corrent elevats i necessiten una font d'alimentació externa (electricitat) per funcionar. També poden ser vulnerables a caigudes de tensió, corrents de fuga, interferències de radiofreqüència i soroll elèctric. Els canvis de temperatura extrems i la penetració d'humitat poden ser de vegades dolentes per als sensors de proximitat inductius.

interruptor de límit

Utilitzant una tecnologia híbrida especial, els interruptors de límit poden localitzar objectius ferrosos mitjançant camps electromagnètics. Els interruptors de límit sense palanca són increïblement fiables en situacions difícils i ús a llarg termini. Com que no hi ha necessitat de tacte físic ni d'alimentació externa, les càrregues de corrent enormes són factibles i res no es pot encallar, doblegar, trencar o triturar. De manera similar als interruptors mecànics, són impermeables al soroll elèctric, interferències de radiofreqüència, corrents de fuga i caigudes de tensió. Tampoc són sensibles a la polaritat ni al voltatge. La pols, la brutícia, la humitat, el tacte físic i la majoria de productes corrosius o químics no tenen cap efecte sobre els interruptors de límit. La majoria dels tipus tenen un ampli rang de temperatures de treball i són intrínsecament segurs. L'interruptor de límit sense palanca és perfecte per a aplicacions que requereixen estanqueïtat i a prova d'explosió a causa de les seves connexions segellades i la seva carcassa metàl·lica sòlida.

Els sensors de posició són crucials per a l'automatització dels processos industrials. Hi ha nombroses tecnologies de sensors de posició al mercat, cadascuna amb un conjunt diferent de trets de rendiment. Per tal d'aconseguir el rendiment i la fiabilitat necessaris, s'ha de tenir cura de triar el tipus de sensor adequat per a l'aplicació.