Seleccionar un sensor industrial no comienza por una tecnología ni por un catálogo. Comienza por la decisión que debe tomar el sistema: qué variable o condición necesita conocer, con qué desempeño, en qué ambiente y qué ocurrirá si la señal falta o es incorrecta. El sensor, la instalación, el cableado, la entrada del controlador, el programa y el actuador forman una cadena que debe validarse como conjunto.
Traducir la aplicación en un requisito medible
| Criterio | Pregunta de ingeniería | Evidencia de aceptación |
|---|---|---|
| Variable o condición | ¿Se mide temperatura, presión, posición, distancia, presencia, nivel o velocidad? | Mensurando o estado definido y unidad cuando corresponda. |
| Objeto y variación | ¿Qué material, color, forma, superficie y orientación puede presentarse? | Muestras representativas y peores casos documentados. |
| Rango y umbral | ¿Cuál es el intervalo normal, de alarma y máximo? | Margen respecto a límites y prueba en extremos. |
| Desempeño | ¿Qué resolución, repetibilidad, incertidumbre o histéresis admite la decisión? | Especificación vinculada a la función, no sólo ficha técnica. |
| Dinámica | ¿Qué tiempo de respuesta y frecuencia de actualización requiere? | Latencia extremo a extremo medida en la aplicación. |
| Ambiente | ¿Hay temperatura, humedad, polvo, agua, vibración, químicos o interferencia electromagnética? | Clasificación y ensayos adecuados a la instalación real. |
| Interfaz | ¿Qué alimentación, salida, lógica, conector y protocolo acepta el control? | Compatibilidad eléctrica, funcional y de diagnóstico. |
| Falla y seguridad | ¿Qué estado produce una desconexión, cortocircuito o lectura congelada? | Análisis de riesgo, diagnóstico y validación de la función. |
Comparar tecnologías por el objeto y el ambiente
Una clasificación básica orienta, pero no selecciona por sí sola:
- Proximidad inductiva: detecta objetos metálicos mediante un campo electromagnético; la distancia útil depende, entre otros factores, del material, tamaño y montaje.
- Proximidad capacitiva: puede responder a materiales metálicos y no metálicos, pero humedad, acumulación y ajuste pueden alterar la detección.
- Fotoeléctrica: utiliza luz; contraste, brillo, transparencia, fondo, suciedad y alineación son parte de la aplicación.
- Ultrasónica: usa ondas acústicas reflejadas; geometría, superficie, corrientes de aire y zona ciega deben comprobarse.
- Magnética: detecta un campo o un objetivo magnético; la posición relativa y campos próximos importan.
- Sensores de proceso: temperatura, presión, caudal o nivel requieren además rango, conexión al proceso, compatibilidad de materiales, dinámica y trazabilidad de medición.
IEC 60947-5-2:2019 cubre requisitos y ensayos para varios tipos de interruptores de proximidad. No significa que todo sensor ni toda aplicación quede cubierto por esa norma; hay que confirmar el alcance y las normas de producto pertinentes.
Ejemplo didáctico supuesto: distancia durante la respuesta
Supuesto: una pieza avanza en un transportador a 0.8 m/s. El sensor tarda 2 ms en responder, el controlador tiene un ciclo de lectura/ejecución supuesto de 10 ms y el actuador inicia su movimiento 35 ms después de recibir la orden. Se suman estos valores sólo para una primera estimación conservadora.
| Componente | Tiempo supuesto | Acumulado |
|---|---|---|
| Respuesta del sensor | 2 ms | 2 ms |
| Ciclo del controlador | 10 ms | 12 ms |
| Retardo inicial del actuador | 35 ms | 47 ms = 0.047 s |
| Recorrido | 0.8 m/s × 0.047 s = 0.0376 m = 37.6 mm | |
En este escenario la pieza recorre 37.6 mm antes de que el actuador empiece a moverse. Todavía faltan tiempo y distancia de movimiento del actuador, variación de velocidad, filtrado, red, lógica, tolerancias mecánicas y márgenes. Por eso la ubicación del sensor no se decide usando únicamente los 2 ms de su ficha técnica: se mide la latencia extremo a extremo bajo condiciones representativas.
Integración eléctrica, lógica y de datos
- Verificar tensión, corriente, polaridad, tipo de salida y compatibilidad con la entrada.
- Definir estado normal, estado activo y comportamiento ante pérdida de energía o cable abierto.
- Separar o proteger cableado cuando ruido, motores o conmutación puedan afectar la señal.
- Documentar escalado, unidad, filtrado, tiempo de actualización, alarmas y calidad del dato.
- Evitar que el programa trate un valor fuera de rango como una lectura válida.
- Conservar identificación, configuración y versión para mantenimiento y reemplazo.
IEC 61131-2:2017 especifica requisitos funcionales, de compatibilidad electromagnética y ensayos para controladores industriales y periféricos dentro de su alcance. La conformidad individual de los componentes no demuestra por sí sola el desempeño de la instalación completa.
Plan de validación en la aplicación
- Probar muestras buenas, defectuosas y límites de tolerancia con orientaciones reales.
- Incluir arranque, parada, velocidad mínima/máxima, cambios de formato y acumulación.
- Introducir fallas controladas: desconexión, obstrucción, contaminación o pérdida de comunicación, cuando sea seguro hacerlo.
- Medir falsos positivos, falsos negativos, repetibilidad y latencia con un protocolo definido.
- Establecer limpieza, inspección, calibración/verificación y repuestos según riesgo e historial.
- Revalidar después de modificar ubicación, programa, producto, velocidad o componente.
Cuando la señal participa en una función de seguridad
Un sensor de proceso ordinario no debe asumirse apto para proteger personas. La función completa —entrada, lógica, salida y elementos de potencia— necesita evaluación de riesgos, nivel de desempeño requerido, arquitectura, diagnóstico y validación según la normativa aplicable. ISO 13849-1:2023 establece una metodología para partes de sistemas de control relacionadas con la seguridad, pero no selecciona la función ni el nivel requerido para cada máquina.
Para el contexto del sistema, consulta automatización industrial. Si la señal es una medición cuantitativa, revisa también trazabilidad e incertidumbre en metrología.
Fuentes técnicas
- IEC 60947-5-2:2019, Proximity switches — alcance, requisitos y ensayos; edición 4.0, estabilidad indicada por IEC hasta 2027.
- IEC 61131-2:2017, Programmable controllers — Equipment requirements and tests — controladores y periféricos industriales; estabilidad indicada por IEC hasta 2028.
- ISO 13849-1:2023, Safety-related parts of control systems — principios de diseño e integración de funciones de seguridad.
- NIST: Measurement Science for Robotics and Autonomous Systems — caracterización y validación del desempeño de sistemas de percepción y automatización.
Fuentes oficiales consultadas el 15 de septiembre de 2026. Todos los tiempos, velocidades y distancias del ejemplo son supuestos didácticos propios; no dimensionan una instalación real.
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