Guía técnica · GUEMISA
Un sensor de desplazamiento por hilo es la opción lógica cuando hay que medir una posición lineal de entre unos centenares de milímetros y varias decenas de metros y no es posible, o no compensa, instalar una regla rígida de la misma longitud. Para elegir la carrera, tome el recorrido real de la máquina, añada un margen del orden del 10 % y compruebe que el error de linealidad, que se expresa en porcentaje del fondo de escala, sigue siendo aceptable con esa longitud.
A diferencia de un transductor de varilla o de una regla, el hilo solo trabaja a tracción: el sensor se fija en un punto, el extremo del hilo se engancha al elemento móvil y el recorrido se mide al extraer y recoger el hilo.
Cómo funciona un sensor por hilo
Dentro de la carcasa hay un hilo de acero inoxidable enrollado en un tambor. Un muelle de recuperación mantiene el hilo tenso y lo recoge cuando el elemento móvil vuelve. El tambor está acoplado a un elemento de medida, y según cuál sea cambia la señal de salida:
- Potenciómetro: el eje del tambor mueve un cursor sobre una pista resistiva. La salida es una resistencia proporcional (divisor de tensión) y la resolución es teóricamente infinita.
- Potenciómetro con electrónica: la misma pista, con un módulo que convierte la señal a 4…20 mA, 0…10 V o 0…5 V.
- Encoder incremental: genera pulsos A, B y Z. El sistema de control cuenta los pulsos desde una referencia y la resolución es el desplazamiento por pulso.
- Encoder absoluto: entrega la posición directamente por SSI, PROFIBUS-DP, CANopen o DeviceNet, de modo que no se pierde la posición al quitar la alimentación.
Cuándo conviene un sensor por hilo
Carreras largas
Es su campo natural. Entre los productos de GUEMISA, los sensores DLE-L de DPF Sensors cubren de 6 a 12 m, los ELCIS EF13I llegan a 10, 15, 20, 25 o 30 m, los EF19I a 40, 50 o 60 m y la serie HPS-LX indica rangos de 11 000 a 35 000 mm. Para recorridos tan largos, una regla o un sensor magnetostrictivo de la misma longitud serían difíciles de transportar y de instalar.
Montaje no alineado
El hilo no exige que el eje del sensor quede paralelo al movimiento con tolerancia estricta, como sí ocurre con una varilla rígida. Basta con que el hilo salga en la dirección del recorrido. Cada ficha indica las condiciones de salida del hilo; respételas en la instalación, porque un hilo que roce contra el orificio de salida acorta la vida del cable y falsea la medida.
Un solo punto de fijación
Solo hace falta anclar el cuerpo del sensor y el extremo del hilo. Resulta cómodo en grúas, plataformas elevadoras, compuertas, cilindros hidráulicos de gran carrera y bancos de ensayo.
Velocidad y aceleración del hilo
Son los dos límites que más se pasan por alto. Si se supera la aceleración admisible, el hilo se afloja y vuelve a tensarse de golpe. Al dimensionar, compare con los valores máximos de la ficha:
| Producto | Carrera | Velocidad máx. del hilo | Aceleración máx. |
|---|---|---|---|
| ELCIS F5A, F7A (potenciómetro) | 500 a 2000 mm | 1 m/s | no indicada en la ficha |
| DPF Sensors DLE-L | 6 a 12 m | 1 m/s | no indicada en la ficha |
| ELCIS F600S (absoluto SSI) | hasta 6 m | 4 m/s | 2,5 G |
| ELCIS EF13I | 10 a 30 m | 4 m/s | 2,5 G |
| ELCIS EFK300 | hasta 3000 mm | 8 m/s | 5 G |
| ELCIS EF500 | hasta 5000 mm | 10 m/s | 5 G |
Calcule la velocidad máxima y la aceleración de arranque y frenado del elemento móvil, y descarte los modelos que no las admitan. Fíjese también en la vida útil indicada: las series F600 y EF13I de ELCIS declaran más de 106 ciclos a 2 m/s, y los DLE de DPF Sensors, más de 1 × 106 ciclos.
Qué salida elegir
| Salida | Qué entrega | Cuándo encaja | Ejemplo de la gama |
|---|---|---|---|
| Potenciométrica | Resistencia proporcional a la posición | Instrumentación sencilla, resolución infinita | ELCIS F5A y F7A (1 kΩ); serie HPS (5 kΩ) |
| 4…20 mA, 0…10 V, 0…5 V | Señal analógica normalizada | Entradas analógicas de PLC; el 4…20 mA admite cables largos | ELCIS F5C y F7C; HPS-L (4…20 mA, 0…5/10 V) |
| Incremental (A, B, Z) | Pulsos, con resolución desde 0,005 mm/pulso hasta 1 mm/pulso | Contadores rápidos y controles de movimiento con referencia | DLE-L, DLE-HR y DLE-S de DPF Sensors; ELCIS EFK300 |
| Absoluta (SSI, PROFIBUS-DP, CANopen, DeviceNet) | Posición codificada, resolución 0,1 o 1 mm | Cuando no se puede perder la posición tras un corte de tensión | ELCIS F600S, F600P, F600C, F600D |
Resolución y exactitud no son lo mismo. El potenciómetro tiene resolución infinita, pero una linealidad de ±0,25 % del fondo de escala en las series F de ELCIS, mientras que el encoder absoluto F600 declara ±0,05 % del fondo de escala.
Cómo elegir la carrera con margen
1. Mida el recorrido real
Tome la distancia entre las dos posiciones extremas del elemento móvil, no la longitud nominal del cilindro o de la guía.
2. Añada margen, pero no demasiado
Un 10 % evita que el hilo llegue al tope del tambor en las posiciones extremas. Más margen del necesario empeora el resultado, porque la linealidad se calcula sobre la carrera completa. Con ±0,25 % del fondo de escala, un sensor de 2000 mm tiene un error máximo de ±5 mm; con ±0,05 % sobre 6 m son ±3 mm; con ±0,04 % sobre 5000 mm, ±2 mm.
3. Escoja una carrera estándar
Cada serie se fabrica en carreras concretas. La tabla recoge ejemplos reales:
| Recorrido necesario | Con margen del 10 % | Carrera estándar que encaja | Productos con esa carrera |
|---|---|---|---|
| 400 mm | 440 mm | 500 mm | ELCIS F5A, F5C |
| 1100 mm | 1210 mm | 1250 mm | ELCIS F5A, F5C |
| 1800 mm | 1980 mm | 2000 mm | ELCIS F7A, F7C, F7D |
| 5 m | 5,5 m | 6 m | DPF Sensors DLE-L |
| 9 m | 9,9 m | 10 m | DLE-L, ELCIS EF13I |
| 25 m | 27,5 m | 30 m | ELCIS EF13I |
Si el valor queda justo en el límite de una serie, pase a la siguiente. Algunas series admiten carreras personalizadas; consúltelo con nosotros antes de dar el diseño por cerrado.
Qué productos de GUEMISA encajan
DLE-L de DPF Sensorscarreras de 6, 8, 10 y 12 m, encoder incremental con resolución de 0,1 a 1 mm/pulso y salida push-pull o line driver.Ver ficha técnica →
DLE-HR de DPF Sensorsde 1 a 5 m, resolución de hasta 0,005 mm/pulso, salida line driver diferencial e IP64.Ver ficha técnica →
EF13I de ELCIScarreras de 10 a 30 m, encoder incremental, resolución de 0,1 o 1 mm e IP64.Ver ficha técnica →
F600S de ELCISencoder absoluto SSI de hasta 6 m, resolución de 0,1 o 1 mm, linealidad de ±0,05 % e IP64.Ver ficha técnica →
F5C de ELCIScarreras de 500 a 1250 mm, potenciómetro o salida de 4…20 mA, 0…10 V o 0…5 V, e IP54.Ver ficha técnica →HPS-Lrangos de 4000 a 20 000 mm con salida en resistencia de 5 kΩ, 0…5/10 V, 4…20 mA, RS485 o pulsos.Ver ficha técnica →Documentación y casos relacionados
- Sensores de desplazamiento: catálogo general (PDF)
- Sensores de posición y desplazamiento (informe, PDF)
- Toda la información técnica de GUEMISA
Preguntas frecuentes
¿Qué carrera máxima puede medir un sensor por hilo?
Depende de la serie. Entre los productos de GUEMISA hay modelos de hasta 60 m (ELCIS EF19I) y la serie HPS-LX indica rangos de 11 000 a 35 000 mm.
¿Hace falta alinear el sensor con el movimiento?
No con la precisión que exige una varilla rígida, pero el hilo debe salir en la dirección del recorrido y sin rozar. Siga las indicaciones de la ficha de cada modelo.
¿Encoder o potenciómetro?
Depende de lo que lea su sistema. El potenciómetro, con o sin electrónica de 4…20 mA, 0…10 V o 0…5 V, es sencillo de conectar. El encoder incremental da pulsos para contadores y el absoluto conserva la posición sin alimentación.
¿Qué pasa si el hilo se suelta de golpe?
El muelle lo recoge con rapidez y puede dañar el hilo o el tambor. Conviene un enganche que no pueda escaparse y evitar soltar el hilo libremente.
¿Qué velocidad admite el hilo?
En las fichas de GUEMISA, desde 1 m/s en los potenciométricos y los DLE hasta 10 m/s en el ELCIS EF500. Compare siempre con la velocidad y la aceleración máximas de su aplicación.
Envíenos la aplicación, la carrera o la referencia que tiene y le indicamos el modelo y su código de pedido.