Sensor de proximidad o de presencia, qué es y para qué sirve

¿Qué es un sensor de proximidad?

En los últimos años, los sensores de proximidad y presencia han ido apareciendo cada vez más en nuestro lenguaje, precisamente por las nuevas tecnologías desarrolladas. A menudo hemos oído hablar de estos objetos en las presentaciones de los nuevos smartphones, también están presentes y son protagonistas en un gran número de proyectos realizados con Arduino. Pero, ¿qué son y para qué sirven?

Aquí encontrará una visión general de los sensores de proximidad y de los tipos existentes en el mercado.

El sensor de proximidad es un dispositivo que permite detectar la presencia de un cuerpo o de un objeto en las inmediaciones. ¿Pero cómo? Este dispositivo aprovecha la propiedad de las ondas electromagnéticas que puede emitir: el retorno de las ondas hace posible que el dispositivo detecte o no objetos en su camino.

Por lo general, estos sensores se insertan en un teléfono y utilizan rayos infrarrojos, pero es el funcionamiento típico de elementos como los sensores de aparcamiento en el coche. El sensor de proximidad o de presencia se utiliza en muchos casos y, por lo tanto, sirve para detectar un objeto.

Existen muchos modelos diferentes que utilizan la tecnología para detectar un objeto o un cuerpo en las inmediaciones. Hay dos términos que se utilizan a menudo: uno es la velocidad de conmutación, es decir, la velocidad con la que se procesa la señal, y el otro es la distancia nominal, es decir, hasta dónde llega el sensor en condiciones óptimas.

¿Para qué sirve un sensor de proximidad?

La pregunta es obviamente espontánea: ¿para qué sirve un dispositivo de este tipo? Este tipo de dispositivo, como hemos visto, se utiliza en diferentes situaciones. Si se instala en un coche, puede ser muy útil cuando está aparcando o en medio del tráfico. Si están activas nos permiten entender si hay un cuerpo cerca del coche (por ejemplo, un ciclista o un motociclista) y sin duda podemos ser más cuidadosos.

A menudo, estos dispositivos también se instalan en un smartphone. Teniendo en cuenta que las pantallas táctiles se inician con un simple toque, en este caso el sensor de movimiento activará el toque sólo cuando haya un toque con el dedo y no por ejemplo cuando hablamos por teléfono.

Funcionamiento de un detector de proximidad

Pero, ¿cuál es el funcionamiento real de este dispositivo? El sensor de proximidad o de presencia es un dispositivo que puede emitir y recibir ondas. Cuando las ondas son emitidas, regresan tan pronto como encuentran un obstáculo frente a ellas.

Estando predispuesto al retorno, de acuerdo a la intensidad utilizada el usuario tendrá la posibilidad de entender a qué distancia se encuentra el objeto, por lo que el sensor se activará o no. El sensor de proximidad puede compararse, de forma distante, con el sonar de los barcos: la medición se realiza precisamente sobre la base del retorno del eco de las olas.

El funcionamiento es prácticamente idéntico: basándose en el retorno, el sensor medirá la distancia al objeto más cercano y activará las funciones para las que fue programado.

Diferentes tipos para diferentes usos

Obviamente hay muchos modelos de cada sensor de proximidad o presencia, ya que cada tipo permite una aplicación diferente. De hecho, el desarrollo de esta tecnología ha pasado por varias etapas y nos ha permitido salir de los modelos realmente útiles utilizados en todos los campos. Sólo piensa en el smartphone que apaga la pantalla al acercarse al oído o en el sensor de aparcamiento del coche. Un conjunto de problemas resueltos con un solo dispositivo.

Sensores ópticos de proximidad

Los sensores ópticos de proximidad tienen la misma función básica que los sensores de proximidad, pero utilizan un haz de luz para detectar el objeto. Normalmente el haz es infrarrojo: esta tecnología se utiliza para evitar interferencias con la luz circundante.

La sensibilidad nominal, es decir, el máximo que el haz puede alcanzar en condiciones óptimas, es de hasta 50 metros. Esta tecnología se suele aplicar a los smartphones de última generación.

Sensores de proximidad inductivos

Este tipo de sensor aprovecha la reticencia, es decir, el fenómeno de reflexión que se produce cuando un objeto es atravesado por ondas electromagnéticas. Tienen un campo de aplicación ciertamente menos extendido, ya que para poder tener un partido debe haber un material que tenga propiedades ferromagnéticas.

La capacidad nominal, en comparación con otros materiales, es muy baja: se trata de unos pocos milímetros. El sensor de proximidad o de presencia es ciertamente mucho más sensible, pero tiene una aplicación menor.

Sensores magnéticos de proximidad

Este sensor de proximidad también aprovecha las propiedades magnéticas, desarrollando el efecto Hall, que crea una diferencia de potencial entre un campo eléctrico y uno magnético. En comparación con otros sensores, el caudal nominal varía en función del campo magnético creado.

Tienen una sensibilidad muy buena y una velocidad de conmutación de señal muy buena, es decir, respuesta de onda. Su funcionamiento todavía se debe a un imán, por lo que las perturbaciones en presencia de otras fuentes pueden ser un verdadero problema.

Sensores de proximidad capacitivos

Otro tipo de sensor de proximidad es el capacitivo, que se basa en la capacitancia eléctrica que puede ser desarrollada por un condensador. La conmutación de la señal, es decir, su interpretación y recepción, se debe, por tanto, al campo generado.

Tienen un caudal nominal más alto que los inductivos y no se ven perturbados por señales electromagnéticas. Estos sensores también se aplican en mecánica de precisión y tienen un alcance menos comercial que los sensores infrarrojos.

Sensores de proximidad por ultrasonidos

Una de las tecnologías más conocidas es sin duda la de los sensores ultrasónicos. El principio es el del sonar, o una emisión de ondas que permite la detección de objetos en función del retorno.

Las funciones de estos objetos son muy personalizables y permiten tener un producto increíble, capaz de tener un rango nominal realmente increíble: estamos hablando de 10 metros y puede detectar cualquier tipo de objeto, compuesto con cualquier material.

Uso y aplicaciones también en visión artificial

Como hemos visto, el sensor de proximidad o de presencia tiene una aplicación en muchos campos. Esto también depende del tipo de tecnología en la que se utiliza y del tipo de ondas que puede emitir.

Según el objeto que tengamos que detectar, tendremos la posibilidad de entender cuál es el adecuado para nosotros o el que estamos utilizando. Los sensores también se utilizan y aplican en la visión artificial porque, al tener que reconstruir las imágenes en tres dimensiones sobre una superficie en dos dimensiones, el uso de sensores es muy útil para tener una detección precisa de objetos y también para el control dimensional.

La alta tecnología permite desarrollar muchas técnicas y cada dispositivo que permite una visión artificial tiene un sensor de movimiento. La tecnología que utiliza el sensor permite una detección mayor y más precisa que otros objetos, llegando así a una imagen más cercana a la realidad.

Teniendo en cuenta que existen diferentes tipos de sensores de proximidad y cada uno de ellos para una aplicación y campo de aplicación diferentes, recuerde que entre los factores de elección debemos evaluar especialmente la precisión de conmutación y el caudal nominal.