Detectores Ultrasónicos - Perla Azucena Soler

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Detectores Ultrasónicos
Los sensores ultrasónicos utilizan un cristal piezocléctrico montado en la superficie del detector para enviar y recibir señales de sonido de alta frecuencia. Se aplican al cristal piezoelcctrico trenes de pulsos de alta frecuencia haciendo que éste vibre a la misma frecuencia, produciendo ondas mecánicas que se transmiten por el aire. Cuando estas ondas inciden sobre el objeto a detectar, se produce un eco que retoma al transductor (ver la Fig. 2.19). El piezoelcctrico convierte el eco recibido en una señal eléctrica. El periodo de tiempo entre el pulso aplicado y el eco recibido es evaluado por el transductor, para conmutar una salida digital o indicar la posición mediante una salida analógica.
Existe una zona invisible frente al detector, cuya longitud varía dependiendo del modelo del sensor. Un objeto que se coloque en esa zona produce inestabilidad en la salida. En la Fig. 2.20 se pueden apreciar las señales eléctricas sobre los extremos del cristal piezocléctrico. Los detectores ultrasónicos suelen aplicar sobre el mismo, trenes de decenas de pulsos de una amplitud aproximada de 200 kV. El eco produce sobre el cristal piezocléctrico tensiones del orden de los microvolt.
Capitulo 2 - Sensores y Actuadores	69
Como ventaja frente a las fotoccklas, pueden detectar materiales que ofrecen dificultades para la detección óptica y objetos transparentes, tales como cristal y plásticos. Sin embargo, y dado que estos detectores utilizan ondas ultrasónicas que se mueven por el aire, no podrán ser utilizados en lugares donde este circule con violencia (bocas de ventilación, cercanías de puertas, etc.), o en entomos con elevada contaminación acústica (prensas, choques entre metales, etc.). En la Eig. 2.21 se muestra un detector ultrasónico de la linea Bcro de Siemcns.
Fig. 2.21. Detector ultrasónico de la linea Bero de Siemens.
Criterios de Selección
A partir de las características mencionadas se pueden establecer los criterios indicados en la Tabla 2.3 como guía para la elección correcta del tipo de detector de proximidad.
70 PLC - Automatización y Control Industrial
Tabla 2.3. enteros para la selección de un sensor de proximidad.
Por otra parte, la Tabla 2.4 resume algunas ventajas, desventajas y aplicaciones de los diferentes sensores de proximidad.
Tabla 2.4. Ventajas, desventajas y aplicaciones de los sensores de proximidad.
	DETECTOR
	VENTAJAS
	DESVENTAJAS
	APLICACIONES
	FINAL DE CARRERA
	Manejo de alta corriente de salida.
Bajo costo.
Simple instalación y conexionado.
	Requiere contacto tísico con el objeto a detectar.
Respuesta muy lenta. Rebote de contacto.
	Sensado básico de limites.
	ÓPTICO
	Detecta toda clase de materiales.
Larga vida útil. Captación a gran distancia.
Respuesta rápida.
	Contaminación de las lentes.
Rango de detección afectado por el color y la retlcctividad del objeto.
	Manejo de material.
Empaquetado. Detección de partes.
	CAPACITIVO
	Capacidad para detectar objetos no metálicos.
	Sensible a cambios ambientales.
	Detección de nivel.
Capitulo 2 - Sensores y Actuadores 71
	DETECTOR
	VENTAJAS
	DESVENTAJAS
	APLICACIONES
	ULTRASÓNICO
	Detección de todo tipo de materiales.
	Baja resolución y repetmbilidad.
Sensible a cambios de
temperatura.
	Sistemas anticolisión.
Puertas.
Control de nivel.