Sensor capacitivo y detector de metales

[DOSMETROS]

tienes que tener en claro que el sensor inductivo no cambia la frecuencia cuando se le acerca un metal, sino su corriente o tabien algunos dispositivos miden la amplitud de la onda del oscilador, o sea miden el voltaje del oscilador, y cuando cae o baja en cierto nivel es porque tiene algun metal y este hace que se incremente la corriente que circula y por lo tanto baja la tencion, se produce una caida de tension y de esa manera con resistencias se regula un punto de saturacion para un transistor.

la frecuencia no varia para nada cuando se aproxima el metal, no hay una teoria que explique el fenomeno de que varie la frceuencia al acercarle un metal.

Jorge Andrada , lee el post completo , aqui no se trata de un sensor comercial con salida por si o por no , o de 0-20mA o 0-10V , sino de un proyecto de construir dos , uno capacitivo y el otro inductivo desde cero , basados en un oscilador (que cambiará de frecuencia ) un VCO y un comparador de ventana

para esto puedes hacer una prueba facil, si tienes un transformador y le sacas todas las I y solo le dejas puestas las E cuando le apliques tension mediras una corriente,y cuando le acerques un metal o las I juntas, as a notar la gran variacion del voltaje ya sea que suba o baje dependiendo de otros factores. eso si al transformador si es de 220 vol. ponle una lampara en serie por si te sube demasiado la corriente asi no tengas un corte de luz por sobrecorriente por las dudas nada mas.

Correccion, en donde puse que con el trafo notaras la gran variacion del voltage, esta mal, en realidad quise poner que notaras la gran variacion de la corriente.

Ese es el mejor sistema para incendiar un transformador y variarle todo a fuego rápido !

te paso un link de wikipedia en donde te muestra eso que yo te digo de como detecta el sensor inductivo, varia la amplitud (voltage) de la onda y no, para nada la frecuencia, esa teoria esta errada de que varia la frecuencia.

Si un metal se aproxima a una bobina , dependiendo si es ferromagnético o diamagnético , variará su inductancia , y si esa bobina está en un oscilador . . . pués éste variará en consecuencia su frecuencia.

Algún circuito podrá tener un oscilador fijo con acoplamiento por bobina , en ese caso ocurre lo que vos comentás de aumento o disminución de la amplitud . . pero NO es éste caso !

No hemos podido obtener circuitos o diagramas de sensores inductivos o capacitivos reales , solo de bloques , así que si tenés uno bienvenido sea .

Saludos !

 

[jorge andrada]

DOSMETROS te voy a aclarar algo, en ninguna parte del proyecto dice que tiene que detectar variando la frecuencia, solamente nesecita utilizar el principio del electromagnetismo y para nada pide un VCO, entiendo que estes encaprichado con utilizar un sistema de oscilador y que varie su frecuencia, pero ese sistema no es bueno porque no tiene confiabilidad porque depende de muchos factores del metal y el ambiente electrico apra que funcione bien.

con respecto a lo del transformador no va a arder en llamas, orque para eso le dije que ponga una lampara en serie a el mismo asi este haga que no se queme, pero se me hace que no tienes muchos conocimientos de transformadores.

por ultimo y es mi ultimo mensaje y me retiro del foro, por el comentario que hiciste, yoaqui en mi ciudad de realizo la reparacion y diseño de dispositivos a empress como coca cola, pepsi, cervecerias, metalurgicas, en dodn se analisa de forma electronica el tipo de acero, y en textiles en done hice detectores de metal en los conductos de entradas a las maquinas para que expulsen cualquiera particula metalica y no dañen los telares, y este dispositivo esta funcionando en tres textiles y detecta hasta un fragmento de clavo, perdon a todos no era mi intencion discutir ni competir, me retiro porque asi no se puede saludos a todos.

nota: tambien fabrico sensores inductivos para accionamientos en mquinarias y yo hice aqui en mi provincia un calentador de rodamientos por induccion electromagnetica.

nuevamente perdon al grupo y solamente queria aportarles buenos datos .

 

[DOSMETROS]

Entonces aportá diagramas o planos que no los hemos conseguido por la Web, serían muuuuuuuy importantes

Saludos !

 

[zolrak]

Gracias Jorge por la ayuda, pero como dice DOSMETROS podrías aportar algún diagrama??

 

[Black Tiger1954]

Esto es una idea muy vaga, pero quizás te pueda servir. Para el inductivo, 3 bobinas, una será la emisora y las otras 2 receptoras. La receptoras conectadas a un puente de weatstone de forma tal que la salida del puente esté equilibrada. Al pasar un metal cerca de una de ellas y la emisora se va a desbalancear el puente, ahí se separa lo metálico.
Y un principio similar para la capacitiva, 2 condensadores iguales, conectados al puente, cuando varía la capacidad de uno de ellos, el puente se desbalancea.

 

[zolrak]

Esto es una idea muy vaga, pero quizás te pueda servir. Para el inductivo, 3 bobinas, una será la emisora y las otras 2 receptoras. La receptoras conectadas a un puente de weatstone de forma tal que la salida del puente esté equilibrada. Al pasar un metal cerca de una de ellas y la emisora se va a desbalancear el puente, ahí se separa lo metálico.
Y un principio similar para la capacitiva, 2 condensadores iguales, conectados al puente, cuando varía la capacidad de uno de ellos, el puente se desbalancea.

Gracias Black Tiger...
Me parece interesante lo que propones, podrías colgar algún circuito con la idea que acabas de aportar. Quisiera saber como puedo hacer el circuito que detectaría ese des balance.
Muchas gracias

 

[Black Tiger1954]

La idea la tomé "prestada" de los sensores inductivos de desplazamiento.
En esta página podes ver algo: http://newton.ex.ac.uk/teaching/CDHW/Sensors/#IDS
El circuito es simple, lo que seguro es complicado es hacer físicamente el sensor.

Ahí, aparece un núcleo, pero también podría no estarlo y "aparecer". Cuando el núcleo no está o está en el centro de las 2 bobinas, la salida del operacional es prácticamente 0 ya que la señal que llega a la inversora está desfasada 180 grados respecto a la no inversora. Si "apareciera" algo metálico que seria el equivalente de que el núcleo estuviera en una punta, la salida del operacional va a cambiar drásticamente.
La idea del capacitivo la adjunto. C1 seria el condensador detector propiamente dicho, el cual cambia su capacidad por el cambio de la constante del dieléctrico.
Creo que esto te puede servir como base para tu desarrollo.

 

[ELCHAVO]

ahi estan pintados nuestros profesores latinoamericanos !...en vez de estar enseñando cosas de la vida real y que realmente necesita la industria, se ponen a mirar cmo construyen o diseñan lo que ya venden en todos los almacenes .....no se.....no estoy de acuerdo con q insistan en enseñar lo que ya esta hecho.

 

[Black Tiger1954]

1) No soy profesor.
2) No intento enseñar nada.
3) zolrak pidió ideas de algo que tiene que hacer para un proyecto, solo dí una.
4) Si tenés una idea mejor para lo que tiene que hacer el amigo (si se lee todo el post se entenderá el porqué tiene) seria buena que la propongas.

 

[jorge andrada]

me parece muy bien lo de black, solo que en este dispositivo no es necesario poner dos secundarios, tranquilamente puedes poner un primario y un secundario, puedes hacer el secundario bobinado encima del primario, y lo haces medio rectangular y del ancho de la banda transportadora, y al primario le das una señal de corriente alterna fija, y controlas la salda como varia segun lo que pongas, y podras ir haciendo ensayos que te permitiran determinar las modificaciones que tienes que hacer, no te paso ningun circuito ni esquema, porque no puedo subir imagenes ni nada, o lo estare haciendo mal nose.
al secundario le pones una resistencia de carga, y tambien le pones unas resistencias serie paralelo para poder detectar la caida de tension de una de ellas y ensayes con metales.

con respecto al capacitivo tengo una pregunta, para que necesitas separa plasticos? o sea con el inductivo separaas metales de no metales, y con el capacitivo quieres separar plastico de papel o carton o que necesitas no entiendo bien esa parte.

yo te diria que por el momento le des mucha pila al tema del sensor inductivo, mientras todos vamos biendo algo para hacer con el capacitivo, porque no es tan sencillo el tema del capacitivo que vas a detectar solo plastico, al metal y otros materiales tambien detecta el capacitivo, pero como te dije anets dale mas de lleno a concretar lo del inductivo.

yo te diria que por el momento le des mucha pila al tema del sensor inductivo, mientras todos vamos biendo algo para hacer con el capacitivo, porque no es tan sencillo el tema del capacitivo que vas a detectar solo plastico, al metal y otros materiales tambien detecta el capacitivo, pero como te dije anets dale mas de lleno a concretar lo del inductivo.

 

[zolrak]

me parece muy bien lo de black, solo que en este dispositivo no es necesario poner dos secundarios, tranquilamente puedes poner un primario y un secundario, puedes hacer el secundario bobinado encima del primario, y lo haces medio rectangular y del ancho de la banda transportadora, y al primario le das una señal de corriente alterna fija, y controlas la salda como varia segun lo que pongas, y podras ir haciendo ensayos que te permitiran determinar las modificaciones que tienes que hacer, no te paso ningun circuito ni esquema, porque no puedo subir imagenes ni nada, o lo estare haciendo mal nose.
al secundario le pones una resistencia de carga, y tambien le pones unas resistencias serie paralelo para poder detectar la caida de tension de una de ellas y ensayes con metales.

con respecto al capacitivo tengo una pregunta, para que necesitas separa plasticos? o sea con el inductivo separaas metales de no metales, y con el capacitivo quieres separar plastico de papel o carton o que necesitas no entiendo bien esa parte.

yo te diria que por el momento le des mucha pila al tema del sensor inductivo, mientras todos vamos biendo algo para hacer con el capacitivo, porque no es tan sencillo el tema del capacitivo que vas a detectar solo plastico, al metal y otros materiales tambien detecta el capacitivo, pero como te dije anets dale mas de lleno a concretar lo del inductivo.

yo te diria que por el momento le des mucha pila al tema del sensor inductivo, mientras todos vamos biendo algo para hacer con el capacitivo, porque no es tan sencillo el tema del capacitivo que vas a detectar solo plastico, al metal y otros materiales tambien detecta el capacitivo, pero como te dije anets dale mas de lleno a concretar lo del inductivo.

Gracias por el consejo, voy a dar inicio con las pruebas del inductivo

Con respecto al capacitivo tienes razón en decir que el inductivo separa metales de no metales y que con eso ya lo tengo resuelto, el problema es que la realización del sensor capacitivo es parte de mi nota también.

Lo que había pensado hacer es colocar los sensores uno tras el otro en la banda transportadora, primero el inductivo y después el capacitivo, entonces; Si es una pieza metálica la que lleva la banda, el sensor inductivo lo detecta, manda la señal y desactivo con un rele el sensor capacitivo; por el contrario, si es una pieza no metálica, el sensor inductivo no la detecta y cuando llegue al sensor capacitivo ese si lo va a detectar.

Gracias a todos por la ayuda, les comento como me fue...

 

[jorge andrada]

si me parece muy bien eso que quieres hacer, avisa como te va con las pruebas del inductivo, yo voy a probar de hacer algo con bobinas para darte una mano, saludos y suerte.

 

[Werner]

Jajajaja brother..... dejame pensar.... te ubicas en la ciudad de Guatamala y estudias en la universidad (USAC) jajajaja.... yo tambien tengo el mismo proyecto.... pero aun me encuentro haciendo pruebas, y hasta ahora lo que he hecho es estudiar como funcionan las inductancias, campos magneticos y densidad de flujo magnetico, .....

Necesitas un circuito con la inductancia en este caso el sensor, el cual al pasar el metal por el campo magnetico generalmente concentrado en el interior de la bobina, habra una variacion del campo magnetico y esto provoca un cambio en el voltaje, este voltaje tenes que mandarlo a un amplificador, como? eso es lo que investigo ahora.......

Suerte compadre....

 

[pandacba]

no se si llegue tarde, pero una buena forma tambien de aprender es desarmando uno comercial y ver en que se basan o como estan construido a partir de alli seria más sencillo todo.
Es solo una idea nada más

 

[jorge andrada]

ufff, desarmar un comercial es muy complicado, porque estan sellados con una rexina bastante dificil de sacar, aparte lo que vera en el si lo logra desarmar, es un nucleo de ferrite redondo con alambre muy finito y un microcontrolador un cristal y un transistor para la salida, que a eso tambien lo puedes ver en wikipedia.
otro tema es que el sensor inductivo mas barato tiene un diametro de 8 milimetros, sera un parto abrirlo, se rompe y no servira mas, y tiene un coste de 100 u$s,
si lees mas arriba veras que puse como hacer unas pruebas basicas con unas bobinas,
o sea el necesita tmar mediciones y todo eso, y al sensor para desarmarlo hay que romperlo.
saludos amigo

por otra parte como la llevas amigo con eso el sensor inductivo?

 

[pandacba]

yo cosgio inductivos por mucho menos y de muy buena calidad y si digo desarmar es porque ya ho he echo antes y no llevan un microcontrolador, y no es imposible desarmarlos. En los lugares donde se venden surplus se pueden conseguir yo le encargue a un par de jóvenes si se animaban a conseguirlos y trejeron de distintos tamaños y se procedio a su examen sin ningún problema.
Cuando pongo algo en este foro, es porque ya fue echo por mi u otras personas.

Las ideas experimentasles no las expongo aqui, quedan dentro del laboratorio, donde cada idea de un modo u otro puede ser implementada y corroborada, luego lo que sale de alli con echos y pruebas concretas es lo que se comparte.
Son libres de tomarlas o dejarlas esta en la capadidad del otro el ver..... y en la capacidad de ir más alla de lo que se ve partiendo de lo que esta viendo.... eso no es para todos

 

[Black Tiger1954]

Si se usan 3 bobinas (1 como emisora y 2 como receptoras) hay una ventaja muy importante y es que el circuito es prácticamente inmune a interferencias ya que las mismas son captadas por las 2 bobinas y al entrar en la misma fase y amplitud a las entradas del operacional, se cancelan. Además de eso, si se consigue una buena construcción, la salida va a ser prácticamente un si/no (si bien las bobinas sensoras deben ser idealmente iguales, si hay pequeñas diferencias, se pueden compensar alejando o acercando una de ellas para ajustar la salida al mínimo posible sin ningún metal cerca).
En el esbozo que subo usé un transformador para simular una pequeña diferencia de acoplamiento en una de las ramas.

 

[tiopepe123]

Es curioso la cantidad de limitaciones que pone el "profesor", si seguimos "las leyes" de juego deberias hacerlo con transistores y con tecnologia del pasado, de la prehistoria.

Es una listima no poder utilizar un microcontrolador, se puede realizar los dos sensores con poco mas de una decena de piezas y ademas mucho mas fiable.

Detectores metales (la bilbia)
http://www.geotech1.com/cgi-bin/pages/common/index.pl?page=main&file=main.dat
Este es uno de los mas sencillos
http://www.geotech1.com/pages/metdet/projects/matchless/matchless150c.pdf

Las bobinas deben ser grandes 10-20cm para detectar piezas pequeñas o lejanas.


Estos son diseños de sensores capacitativos, recuerda que la sensibilidad es poco mas de 5mm.
La placa sensora como mas grande mas dificil de mantener la estabilidad.

http://tech-electronic.blogspot.com/2009/07/all-circuits-and-projects-we-describe.htmlhttp://tech-electronic.blogspot.com/2009/07/all-circuits-and-projects-we-describe.html
http://www.zimbio.com/Broadcast+Hardware/articles/EQGI0lt3HzJ/Simple+Capacitive+Touch+Sensor
http://www.discovercircuits.com/DJ-Circuits/mom1v1.htm
http://www.imagineeringezine.com/PDF-FILES/dooralm2.pdf


Continuemos.

Algunos detalles:
Como utilizas una cinta aprovéchate de ello y del efecto "motion detector".

Normalmente todos los sensores tienen una salida analogica y mediante un comparador detectamos si la señal es de un objeto o no.
Por desgracia para nosotros la temperatura y los desajustes y circuitos sencillos nos obligan a recalibrar todo el rato.
La tension DC del sensor varia con el tiempo y el comparador da falsos positivos o no detecta.

"Motion detector"
Si tenemos un objeto que se mueve al pasar por el sensor fijo la señal analogica variara a medida que se acerca/aleja del sensor.
Si la señal la pasamos por un filtro pasa altos de unos 10Hz (mejor un filtro activo) y despues un filtro pasa bajos (una simple red RC) tenemos una señal analogica que solo varia al pasar la pieza pero depende de la temperatura. Despues con un simple comparador tenemos una salida fiable y sin falsos objetivos.

Para utilizar de esta forma el sensor debes asegurarte que la pieza este en movimiento, despues ya la pararas, digamos que haces un escaneo.


PS: Para el filtro pasa alto evitar utilizar condensadores electroliticos, pero si los utilizas anadele en paralelo una resistencia de alto valor 1Mohm o mas.

Fijate en los detectores de metales motion, como puedes observar todos despues de rectificar tienen un filtro pasabanda/altos con condensadores de elevada capacidad >220nF al orden microfarario

 

[BM]

Hola.

Tengo varios sensores capacitivos de 2 y 3 hilos que trabajan a 220 CA. Marca Autonics.
Leo el manual y me dice que para el de 2 hilos debo de conectar una carga en serie para luego conectar a 220 VAC.
El problema es que tambien el sensor aguanta hasta 200 mA maximo de corriente.
Que tipo de carga debo de conectar para no poder sobrepasar esa cantidad de corriente y no quemar asi mi sensor y como conecto los de 3 hilos?

 

[DOSMETROS]

En el de 2 hilos podés conectar una bobina de contactor o de relé y después ahí conectás lo que quieras

Los de 3 hilos son de 220 o 110 volts?