Sensor de desplazamiento, incremental

Un sensor de desplazamiento, también conocido como codificador de desplazamiento o sensor de posición lineal, es un dispositivo electrónico utilizado para medir la distancia o la posición de un objeto. Suele utilizarse en aplicaciones industriales para realizar mediciones precisas y fiables.

La funcionalidad de un sensor de desplazamiento puede variar según el tipo y el modelo, pero en general se basa en el principio de medición de la distancia. Un interruptor de recorrido típico consta de un transmisor y un receptor. El transmisor genera una señal que se dirige al objeto a medir. El objeto refleja la señal de vuelta al receptor, que mide entonces el tiempo que tarda la señal en volver. Midiendo el tiempo, el sensor de desplazamiento puede calcular la distancia o la posición del objeto.

Existen varios tipos de finales de carrera, como los ópticos, los magnéticos y los inductivos. Los finales de carrera ópticos utilizan haces de luz que son generados por un transmisor y recibidos por un receptor. Los sensores magnéticos de desplazamiento, por su parte, utilizan campos magnéticos para medir la distancia o la posición. Los finales de carrera inductivos utilizan la inducción eléctrica para detectar los cambios de posición.

Los sensores de desplazamiento se utilizan ampliamente en diversas industrias, como la automoción, la ingeniería mecánica, la robótica y la tecnología médica. Se utilizan para diversas aplicaciones, como la supervisión de movimientos, la comprobación de la posición de las máquinas o la detección del desgaste.

Existen diferentes tipos de finales de carrera, que pueden diferenciarse según su ámbito de aplicación y su modo de funcionamiento. He aquí algunos ejemplos:

1. Finales de carrera mecánicos: Este tipo de sensor de recorrido se basa en principios mecánicos y utiliza contactos mecánicos o deslizadores, por ejemplo, para medir el recorrido. Pueden utilizarse, por ejemplo, en los pedales de freno de los automóviles o en dispositivos mecánicos de medición.

2. Finales de carrera ópticos: Este tipo de sensor de desplazamiento utiliza luz o láser para medir el desplazamiento. Pueden utilizarse, por ejemplo, en ratones ópticos, dispositivos ópticos de medición o en la automatización industrial.

3. Interruptores capacitivos de desplazamiento: Los sensores de desplazamiento capacitivos utilizan el cambio de capacitancia entre dos electrodos para medir el desplazamiento. Pueden utilizarse en pantallas táctiles o en microelectrónica, por ejemplo.

4. Pulsador ultrasónico: Los sensores ultrasónicos de desplazamiento utilizan ondas sonoras para medir el recorrido. Pueden utilizarse en tecnología médica, robótica o medición de distancias, por ejemplo.

5. Finales de carrera magnéticos: Los sensores magnéticos de desplazamiento utilizan campos magnéticos para medir el desplazamiento. Pueden utilizarse, por ejemplo, en la tecnología de posicionamiento, la automatización o la navegación.

Estos son sólo algunos ejemplos de distintos tipos de sensores de recorrido, y existen muchas más variantes y combinaciones que se han desarrollado en función de los requisitos y el ámbito de aplicación.

Un sensor de desplazamiento incremental se utiliza para medir el movimiento o desplazamiento de un objeto. Consta de un codificador, que genera un número discreto de impulsos por revolución, y un cabezal de exploración, que capta los impulsos.

Para utilizar el sensor incremental de desplazamiento, el cabezal de exploración se fija al objeto que se va a medir. Cuando el objeto se mueve, el cabezal de exploración captará los impulsos del codificador y los transmitirá a un dispositivo de medición o a una unidad de control. El dispositivo de medición o la unidad de control cuenta los impulsos y los utiliza para calcular la trayectoria o la posición del objeto.

El sensor incremental de desplazamiento se utiliza a menudo en la industria para detectar la posición de máquinas, herramientas u otras piezas móviles. Permite una medición exacta y precisa de la trayectoria y puede utilizarse para controlar o supervisar los movimientos.

Un sensor incremental de desplazamiento ofrece varias ventajas sobre otros métodos de medición:

1. Alta precisión: Los sensores incrementales de desplazamiento pueden realizar mediciones muy precisas, ya que son capaces de detectar los cambios de posición más pequeños. Esto les permite reconocer incluso pequeñas desviaciones o desplazamientos.

2. Alta resolución: Los sensores de posición incrementales tienen una alta resolución, lo que significa que pueden reconocer pasos de posición finos. Esto les permite medir incluso pequeños movimientos o cambios de posición.

3. Instalación sencilla: Los finales de carrera incrementales son relativamente fáciles de instalar y configurar. Pueden fijarse directamente al componente o a la máquina a medir para medir la distancia o la posición.

4. Mediciones en tiempo real: Los sensores incrementales de desplazamiento proporcionan mediciones en tiempo real, es decir, pueden mostrar continuamente el desplazamiento o la posición actuales. Esto les permite controlar en tiempo real si un componente o una máquina se está moviendo o cómo se está moviendo.

5. Baja susceptibilidad a los errores: Los sensores incrementales de desplazamiento son menos susceptibles a los errores de medición o a las interferencias, ya que se basan en mediciones incrementales. Son menos susceptibles a influencias ambientales como vibraciones, fluctuaciones de temperatura o interferencias electromagnéticas.

6. Compatibilidad: Los finales de carrera incrementales suelen ser compatibles con diversos tipos de máquinas y aplicaciones. Pueden utilizarse en la industria, la ingeniería mecánica, la robótica, la tecnología de automatización y muchos otros ámbitos.

7. Alta velocidad: Los sensores incrementales de desplazamiento pueden realizar mediciones muy rápidas y son capaces de detectar movimientos o cambios de posición rápidos. Esto las hace ideales para aplicaciones en las que se requiere una medición rápida y precisa.

La precisión que puede alcanzarse con un sensor incremental de desplazamiento depende de varios factores, como la calidad del sensor, la resolución del mismo y la precisión de los dispositivos de medición utilizados.

Por regla general, los sensores incrementales de desplazamiento pueden alcanzar precisiones que oscilan entre unos pocos micrómetros (µm) y unas décimas de micrómetro. Sin embargo, también existen sensores incrementales de desplazamiento de alta precisión que pueden alcanzar precisiones en el rango de los nanómetros (nm).

Es importante señalar que la precisión de un sensor incremental de desplazamiento también puede verse influida por otros factores, como la estabilidad del entorno de medición, la compensación de la temperatura y la calibración del sensor. Por tanto, es aconsejable comprobar las especificaciones de la sonda y el fabricante concretos para determinar la precisión exacta que puede alcanzarse con una sonda de desplazamiento incremental determinada.

Con un sensor de recorrido incremental, el procesamiento de la señal tiene lugar en varios pasos:

1. Registro de la posición: El sensor de desplazamiento consta de una parte móvil que se desplaza con el objeto a medir y una parte fija que sirve de punto de referencia. Cuando la parte móvil se desplaza con respecto a la parte fija, se detecta la posición.

2. Escaneando la posición: El sensor de desplazamiento tiene un cabezal de exploración que detecta la posición. Para ello se pueden utilizar diversas tecnologías, como sensores ópticos o magnéticos. El cabezal de exploración genera una señal analógica proporcional a la posición.

3. Conversión analógico-digital: La señal analógica se convierte entonces en una señal digital. De ello se encarga un convertidor analógico-digital (ADC), que convierte la señal analógica en valores discretos. Cuanto mayor sea la resolución del ADC, más precisa será la medición de la posición.

4. Recuento de impulsos: La señal digital se procesa posteriormente contando los impulsos. Cada impulso corresponde a una determinada distancia recorrida por el final de carrera. La distancia total o el cambio de posición pueden determinarse contando los impulsos.

5. Procesamiento de señales: A continuación, los impulsos pueden procesarse para obtener información diversa, como la velocidad, la aceleración o la dirección del movimiento. Esto puede hacerse mediante sencillas operaciones matemáticas como sumar o restar los impulsos.

El procesamiento de la señal de un sensor incremental de desplazamiento tiene lugar en tiempo real para permitir la medición continua de la posición. La precisión de la medición depende de varios factores, como la resolución del sensor de desplazamiento, la calidad del cabezal de exploración y el procesamiento de la señal.

Los sensores incrementales de recorrido se utilizan en diversas áreas de aplicación, entre ellas

1. Posicionamiento: Los sensores incrementales de posición se utilizan a menudo para el posicionamiento preciso de máquinas herramienta, robots y otros sistemas automatizados. Proporcionan información precisa sobre el movimiento de un objeto o una máquina, lo que permite un control y un posicionamiento exactos.

2. Tecnología de medición: Los transductores incrementales de desplazamiento se utilizan en la tecnología de medición para medir longitudes, ángulos u otras magnitudes físicas. Pueden utilizarse en máquinas de medición, microscopios o bancos de pruebas, por ejemplo.

3. Automatización: Los sensores incrementales de desplazamiento se utilizan a menudo en procesos de fabricación automatizados para supervisar y controlar el movimiento de objetos o herramientas. Pueden utilizarse en la industria del envasado, la industria alimentaria o la industria del automóvil.

4. Robótica: Los sensores incrementales de desplazamiento desempeñan un papel importante en robótica, ya que permiten controlar con precisión el movimiento de los robots. Se utilizan en robots industriales, robots de servicio y robots médicos.

5. Control de posición: Los finales de carrera incrementales también se utilizan para la detección y el control de posición. Pueden utilizarse en vehículos, aviones o barcos, por ejemplo, para determinar y controlar la posición exacta.

Estos campos de aplicación son sólo algunos ejemplos, ya que los sensores incrementales de desplazamiento pueden utilizarse en muchos ámbitos diferentes en los que se requiere una medición y un control precisos de los movimientos.

Hay un gran número de fabricantes que ofrecen finales de carrera incrementales de alta calidad. Algunos fabricantes conocidos son:

1. Heidenhain: Heidenhain es uno de los principales fabricantes de encóderes y sondas incrementales. Ofrecen una amplia gama de productos para diversas aplicaciones.

2. Renishaw: Renishaw es un fabricante líder mundial de herramientas de metrología y precisión. Ofrecen sensores incrementales de desplazamiento de alta precisión para diversas aplicaciones.

3. Enferma: Sick es un conocido fabricante de sensores y tecnología de medición. Ofrecen una amplia gama de transductores incrementales de desplazamiento para aplicaciones industriales.

4. Balluff: Balluff está especializada en tecnología de sensores y automatización. Ofrecen finales de carrera incrementales de alta calidad para diversas aplicaciones.

5. Baumer: Baumer es un fabricante de sensores y tecnología de medición. Ofrecen una amplia gama de transductores incrementales de desplazamiento para aplicaciones industriales.

Esta lista no es exhaustiva y hay muchos otros fabricantes que ofrecen finales de carrera incrementales de alta calidad. Es aconsejable obtener información detallada sobre los distintos fabricantes y sus productos antes de realizar una compra, con el fin de encontrar la mejor solución para sus necesidades específicas.