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SENSORES CAPACITIVOS. Los sensores capacitivos son interruptores electrónicos que trabajan sin o. Estos sensores aprovechan el efecto que tienen los materiales como el papel, vidrio, plástico, aceite, agua, así como de los metales, de aumentar la capacidad del sensor cuando se encuentran dentro del campo eléctrico generado.

PRINCIPIO DE OPERACIÓN DE LOS SENSORES CAPACITIVOS. Los sensores capacitivos constan de un condensador que genera un campo eléctrico. Este condensador forma parte de un circuito resonador, de manera que cuando un objeto se acerca a este campo, la capacidad aumente y el circuito empieza a resonar.

Un sensor capacitivo de forma cilíndrica apenas se puede distinguir del sensor inductivo, pues los fabricantes emplean normalmente carcasas idénticas. Lo que hace el objeto, al estar dentro del campo eléctrico, es aumentar la capacidad de esa área, y por lo tanto cambiar la capacitancia de la misma; esto hace que el circuito interno del sensor entre en resonancia.

Los sensores de proximidad capacitivos son similares a los inductivos. La principal diferencia entre los tipos es que los sensores capacitivos producen un campo electroestático en lugar de un campo electromagnético.

La superficie de sensado del sensor capacitivo eta formado por dos electrodos concéntricos de metal de un capacitor. Cuando un objeto se aproxima a la superficie de sensado y este entra al campo electroestático de los electrodos, cambia la capacitancia en un circuito oscilador. Esto hace que el oscilador empiece a oscilar. El circuito disparador lee la amplitud del oscilador y cuando alcanza un nivel específico la etapa de salida del sensor cambia. Conforme el objeto se aleja del sensor la amplitud del oscilador decrece, conmutando al sensor a su estado original.

OBJETIVO ESTANDAR Y LA CONSTANTE DIELECTRICA. Los objetos estándar son especificados para cada sensor capacitivo. El objeto estándar se define normalmente como metal o agua. Los sensores capacitivos dependen de la constante dieléctrica del objetivo. Mientras más grande es la constante dieléctrica de un material es más fácil de detectar.

La grafica muestra la relación de loas contantes dieléctricas de un objetivo y la habilidad del sensor de detectar el material basado en la distancia nominal de sensado (Sr).

Tabla de constantes dieléctricas.

La tabla muestra las constantes dieléctricas (abreviadas como DC) de varios materiales.

EJEMPLOS DE APLICACIONES DE SENSORES DE PROXIMIDAD CAPACITIVOS.

Control de nivel de llenado de sólidos en un recipiente

Detección de fluidos en contenedores tal como leche en botes de cartón.

Una aplicación para los sensores de proximidad capacitivos es la detección de nivel a través de barreras. Por ejemplo el agua una constante dieléctrica mucho más alta que el plástico. Esto le da al sensor la habilidad de “ver a través” del plástico y detectar el agua.

SUPERVISION DEL LLENADO

CONTROL DE NIVEL.

CONTROL DE NIVEL. PARA SOLIDOS:

PARA LIQUIDOS:

SIMBOLOGIA

SENSORES DE 2 HILOS

SENSORES DE 3 HILOS

SENSORES DE 4 HILOS

COLOR Y NUMERACIÓN DE LOS HILOS La norma EN 50 044 determina los colores de los hilos del sensor, distingue entre sensores de proximidad polarizados y no polarizados, podemos diferenciar los siguientes casos:  Sensores de proximidad no polarizados tanto para CC o CA, con dos hilos de conexión,  estos pueden ser de cualquier color excepto verde/amarillo.  Sensores de proximidad polarizados para CC, con dos hilos de conexión, el terminal  positivo debe marrón y el terminal negativo, azul.  Sensores de proximidad de tres hilos, el terminal positivo debe ser marrón, el terminal  negativo azul y la salida debe ser negro. 

En la siguiente tabla se indican las abreviaciones de los colores usadas. COLOR ABREVIACIÓN black (negro)

BK

brown (marrón)

BN

red (rojo)

RD

yellow (amarillo)

YE

green (verde)

GN

blue (azul)

BU

grey (gris)

GY

white (blanco)

WH

gold (dorado)

GD

green/yellow (verde/amarilo)

GNYE

En lo referente a la numeración de los terminales: Sensores de proximidad no polarizados, los terminales 1 y 2 tienen la función de o normalmente cerrado y los terminales 3 y 4 la de o normalmente cerrado. Sensores de proximidad polarizados para corriente continua con dos terminales, el terminal positivo debe identificarse con el 1. El número 2 para el o normalmente cerrado y el 4 para el o normalmente abierto.