Practica07_InformaticaIndustrial_Rogelio_Manríquez_Cobián - Rogelio Manríquez Cobián (4)

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©2022 IEEE 
Informática Industrial: Práctica No. 7 
(Configuración de Sensor PNP N.A. a NPN N.C.) 
Universidad de Guanajuato – Campus Salamanca 
25 de octubre del 2022 
 Rogelio Manríquez Cobián 
Ingeniería en Sistemas Computacionales 
Universidad de Guanajuato DICIS 
Salamanca, Guanajuato, México 
r.manriquezcobian@ugto.mx 
 
 
Resumen—En la siguiente práctica se encontrará la 
implementación de cómo se puede configurar un sensor de 
salida PNP N.A. a una configuración de salida NPN N.C., 
realizando un análisis de su estructura para su diseño y después 
su conexión de manera física, además de observar los resultados 
que se obtienen para discutirse por la interesante configuración. 
Palabras clave— sensores, inductivo, fuente de poder, NPN, 
relevadores, N.A, N.C. 
I. INTRODUCCIÓN 
 En esta práctica se analiza el funcionamiento de un sensor 
industrial de tipo inductivo el cual nos ayudará a entender su 
configuración principal de la forma NPN (N.C), la cual nos 
sirve para que la corriente de salida fluya desde el colector al 
emisor, Para observar este cambio se utilizará un multímetro 
para observar el cambio de voltaje. 
 Por lo tanto, el correcto uso de los sensores inductivos abre 
un mundo de posibilidades en la realización de sistemas de 
control en la industria gracias a su versatilidad. Como sistemas 
de control con la detección de tope final en productos 
comerciales, ya que este tipo de configuración se implementa 
mucho en equipos industriales asiáticos a comparación en 
otros lugares que utilizan la configuración convencional PNP. 
 A continuación, se analizan los equipos, materiales y 
fundamentos requeridos para el desarrollo de la práctica, para 
posteriormente aplicarlo a tres diferentes sistemas de control 
de forma física. 
II. EQUIPO Y MATERIAL 
A. Material 
Para esta práctica los materiales utilizados son los 
siguientes: 
 
• Sensor Inductivo. 
• 1 relevador 12𝑉𝐶𝐷 automotriz. 
• 1 moneda de metal ($5) 
B. Equipo 
• Multímetro 
• Caimanes 
• Fuente de poder 
III. FUNDAMENTO 
 Antes de comenzar con el desarrollo de la práctica, es 
importante saber algunos conceptos clave de los cuales se 
explicarán a continuación: 
• Sensor Inductivo: 
 Un sensor inductivo tiene la tarea de determinar sin 
contacto la distancia hasta un objeto metálico. Si no se llega a 
una distancia determinada (la distancia de conmutación S) el 
sensor dispara una acción. Por tanto, es una herramienta 
indispensable en la automatización. [1] 
• Relevador: 
Es un aparato eléctrico que funciona como un interruptor, 
abriendo y cerrando el paso de la corriente eléctrica, pero 
accionado eléctricamente. [2] 
 También, se describe brevemente el funcionamiento del 
siguiente material: 
• Funcionamiento de un sensor inductivo: 
El principal funcionamiento de un sensor inductivo 
dispone de una superficie activa en su lado frontal que 
fácticamente es un oscilador. Dicho oscilador produce un 
campo magnético en un semicírculo. Un objeto metálico 
introducido en el campo lo debilita. 
De este modo el sensor puede reconocer a qué distancia 
está y actuar en correspondencia. Dependiendo del modelo, la 
distancia de medición está entre 0,5 y 50 milímetros. 
Si una pieza determinada se encuentra por debajo de esta 
distancia, el sensor inicia el movimiento de un brazo. El 
número de acciones que puede activar un sensor inductivo por 
segundo se llama frecuencia de conmutación. Este valor suele 
encontrarse entre varios centenares y varios miles de 
conmutaciones. [1] 
 Además de saber el funcionamiento del sensor, también es 
indispensable saber cómo funcionan sus configuraciones PNP 
y NPN. 
• PNP 
 Todo lo dicho para los sensores NPN sirve para estos. La 
única diferencia es la tecnología del transistor de salida. En 
este caso es PNP. [3] 
• NPN 
Son Sensores Inductivos que incorporan en su interior el 
oscilador, el circuito evaluador y el amplificador de salida 
transistorizado. 
La conexión se realiza con tres hilos (colores estándar: 
Marrón, Azul y Negro). La tensión de alimentación es de 10 a 
30 Vcc. Existen versiones Normalmente Abierto (N.A.) y 
Normalmente Cerrado (N.C.) 
 En la actualidad se suministran sus sensores protegidos 
contra cortocircuito y contra inversión de polaridad. [3] 
 
• Funcionamiento de un relevador: 
El funcionamiento del relevador se basa en alimentar con 
corriente eléctrica la bobina (área de control) con 12 volts en 
el 86 de la bobina y con tierra en el 85 de la misma. Una vez 
esto sucede la bobina se energiza actuando como un electro 
magneto, el cual logra que el conductor que une el polo común 
(30) con el tiro normalmente cerrado (87ª) se mueva para 
ahora conducir el paso de corriente del polo (30) al tiro 
normalmente abierto (87). 
En el momento que se retira la corriente de la bobina, este 
vuelve a su estado de reposo conectando nuevamente el polo 
(30) con el tiro normalmente cerrado (87a). 
En la Fig. 1 se encuentra el diagrama representativo de un 
relevador de un polo dos tiros en su parte interior [4]: 
 
IV. EJEMPLO DE DISEÑO 
 A continuación, se mostrará el circuito eléctrico diseñado 
en por los miembros del equipo, para su implementación en 
dicho trabajo para luego armarse y realizar posteriormente el 
desarrollo de este mismo y discutir los resultados Fig. 1: 
A. Circuito Eléctrico 1 
 
Figura 1- Circuito NPN (N.C) 
A continuación, se explican algunos detalles importantes para 
el armado del circuito que se deben tener en cuenta. 
V. DESARROLLO 
En este apartado se explicarán algunas características 
destacadas de los circuitos anteriores que se tomaron en 
cuenta para su correcto funcionamiento. 
 
A. Circuito Eléctrico 1 
Se trabaja con un solo relevador en el cual utilizaremos 
las terminales principales de la bobina (85, 86) y las 
terminales 87 y 30 para realizar el funcionamiento del N.C. 
Por otro lado, utilizaremos nuestro sensor inductivo con una 
configuración diferente, en la cual consiste en qué la señal de 
salida sea negativa (NPN), por ello esta irá conectada a la 
bobina para energizar por completo el circuito junto con los 
12V de y la parte de GND del sensor. 
Ilustración 1 - Sensor Inductivo 
Ilustración 2 - Diagrama de un relevador 
Después de este armado, utilizaremos el multímetro para 
conectar una punta a la terminal número 87 del relevador que 
irá conectado a tierra, y la otra punta irá conectado a la punta 
de salida de voltaje del sensor junto con la fuente de poder a 
12V. Una vez teniendo armado el circuito, en el siguiente 
bloque se explicará a detalle todo lo observado y se discutirá 
lo obtenido. 
VI. PRUEBAS Y RESULTADO 
 Posteriormente se va a realizar la prueba del circuito 
armado y después observaremos el comportamiento. Por lo 
tanto, teniendo el circuito hecho, comenzaremos energizando 
el circuito con la fuente de poder a 12V como en la Fig. 4: 
A. Circuito NPN (N.C). 
 Vemos el circuito energizado con ayuda del multímetro, 
por lo tanto, con este tipo de configuración NPN, lo que 
haremos es que mientras el sensor no detecte nada, el circuito 
estará energizado a los 12V, pero cuando el sensor detecte una 
señal (la moneda de metal), este mandará una señal, la cual 
dejará de energizar la bobina del relevador y hará que el 
circuito se abra (N.A) haciendo que no pase voltaje Fig. 2. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ahora, pasaremos la moneda por el sensor para realizar el 
correcto funcionamiento y observar cuidadosamente el 
multímetro porque el cambio de la desactivación del relevador 
hará que el multímetro marque 0V en el circuito como en la 
Fig. 3. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Entonces, si se retira la moneda del sensor, la configuración 
volverá a circular los 12V y veremos ese cambio en el 
multímetro. 
VII. CONCLUSIÓN 
 Realizar esta práctica estuvo algo confuso de entender, ya 
que, la explicación teórica de la configuración del sensor en 
clase, por parte del Mtro. Marco Antonio fue muy buena, peropor la parte de mi persona, confundí algunos conceptos, por la 
razón del funcionamiento inverso del sensor inductivo PNP a 
NPN. Sin embargo, después de pensarlo y estar realizando 
paso a paso el diseño del circuito, se comprendió totalmente 
el uso de esta configuración ya que este tipo de dispositivos 
son más comunes en el continente asiático, por el otro lado, 
los demás países utilizan la configuración PNP. Además, se 
estuvo pensando poco a poco acerca de qué otras aplicaciones 
se pueden utilizar este tipo de diseño del circuito para prácticas 
posteriores que se realicen en la materia, ya que algunas 
ventajas de este tipo de configuración son que tienen una 
mayor rapidez de conmutación porque trabajan con una 
referencia de 0V, además de tener una menor tensión de caída 
y menor inmunidad de ruido. 
 Por lo tanto, implementar el circuito de manera física fue 
igualmente de rápido que la configuración de un sensor PNP, 
por la razón de que solamente se trabaja con un solo relevador 
con las configuraciones de N.C a N.A. Sin embargo, utilizar 
el sensor inductivo sigue teniendo la desventaja por su área de 
detección de metales que es muy pequeña, se tuvo varios 
falsos de señal en la práctica al momento de querer acercar la 
moneda al sensor, por lo que se pidió cambiar este sensor al 
profesor, y realizando la prueba con otro sensor, se observó 
que éste sí realizaba bien la detección y, por lo tanto, para que 
se activará se debía tener una cercanía milimétrica de la 
moneda al sensor. 
REFERENCIAS 
[1] Rechner Sensors. (s. f.). Sensor inductivo - Rechner 
Sensors. https://www.rechner-
sensors.com/es/documentacion/knowledge/sensor-inductivo 
 
[2] AREATECNOLOGIA. “Relé o Relevador. Qué es, Tipos, 
Funcionamiento Aprende fácil”. Tecnología Fácil: 
Electricidad, Electrónica, Informática, etc. 
https://www.areatecnologia.com/electricidad/rele.html 
[3] Contaval. (s. f.). Sensores Inductivos Vdc de 3 hilos - 
CONTAVAL. CONTAVAL. 
https://www.contaval.es/sensores-inductivos-vdc-3-hilos/ 
[4] “Bloqueo de motor con relevador | Rastreo Satelital”. GPS 
México. https://www.gpsmexico.net/funcion-del-relevador-
en-bloqueos-de-motor/ (accedido el 9 de septiembre de 2022). 
Figura 2 - Circuito NPN (N.C)12V 
Figura 3 - Circuito NPN (N.A) 0V 
https://www.rechner-sensors.com/es/documentacion/knowledge/sensor-inductivo
https://www.rechner-sensors.com/es/documentacion/knowledge/sensor-inductivo
https://www.areatecnologia.com/electricidad/rele.html
https://www.contaval.es/sensores-inductivos-vdc-3-hilos/