19 mayo 2008

Sensores capacitivos en ambientes agresivos

La utilización de sensores en entornos industriales, y especialmente en procesos productivos agresivos, siempre se ha visto empañado por el temor a que el sensor no pudiese resistir las condiciones que muchas veces se producen en ambientes industriales. No obstante, los sensores capacitivos son ya capaces de realizar mediciones de precisión en entornos industriales agresivos. Podemos plantear nuestro proyecto de automatización sustituyendo interruptores, pulsadores, barras de desplazamiento, selectores rotatorios, etc., para facilitar la interface entre los operadores y las máquinas. Los sensores capacitivos trabajan esencialmente detectando cambios en un campo eléctrico en entre una serie de láminas. Se producen cambios en el campo eléctrico cuando pasa un objeto a través del campo eléctrico. Las fluctuaciones en el campo eléctrico son proporcionales a cambios de capacitancia. Un convertidor de capacitancia a digital (capacitante-to-digital converter o CDC)) procesa el cambio en la capacitancia y proporciona una salida digital, que puede conectarse a un microcontrolador o a otra interface digital. Ya que los sensores no tienen partes mecánicas móviles, son mucho más fiables que los sistemas mecánicos convencionales. En aplicaciones industriales que requieren un dispositivo de control que tolere exposiciones sostenidas a condiciones como amplias oscilaciones de temperatura, humedad, suciedad, descargas electrostáticas, derrames accidentales, exposición a humedad prolongada, los sensores capacitivos funcionan de manera óptima. Al funcionar mediante campos magnéticos, los sensores capacitivos pueden venir recubiertos de plástico protector, lo que los hace inalterable a la suciedad o infiltración de líquidos. Debe estudiarse la aplicación para determinar el nivel de protección que requieren los sensores que vamos a instalar. El sensor puede ajustarse para compensar variaciones en el espesor del plástico. Eso es especialmente importante en aplicaciones húmedas o mojadas. Por último, indicar que los sensores capacitivos pueden adaptarse automáticamente a las condiciones ambientales del local donde van a utilizarse. Algunos de los nuevos sistemas utilizan un algoritmo de compensación ambiental adaptativo (AEC), que controla de manera continuada el nivel de capacitancia del sensor y compensa cualquier variación en la temperatura ambiente, humedad y degradación del material dieléctrico. Este post se se basa en el artículo Capacitive sensors: Rugged enough for the real world? Palabras clave: Capacitive sensors, rugged industrial applications, environmental compensation algorithm
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