Procedimiento para detectar el estado de atenuación previa y sensor inductivo con detección de atenuacion previa.

Procedimiento para detectar un estado de atenuación previa de un sensor (1) inductivo,

en particular,un sensor de presencia que presenta un oscilador (2) con un circuito (3) oscilante y con un amplificador (4) deoscilaciones en el que se analiza el comportamiento oscilante del oscilador (2) para una amplificación de trabajo delamplificador de oscilaciones (S4) y

caracterizado porque

el comportamiento oscilante del oscilador (2) se analiza al menos para una amplificación análisis del amplificador deoscilaciones (S9) y

porque se elige la/s, al menos una, amplificación/es de análisis menor/es que la amplificación de trabajo y porquese elige la/s, al menos una, amplificación de análisis del amplificador de oscilaciones de modo que elcomportamiento oscilante del oscilador (2) sea sensible a los objetos que se encuentren en las proximidades delsensor (1) y que atenúan previamente el sensor.

Procedimiento para detectar el estado de atenuación previa y sensor inductivo con detección de atenuación previa

La presente invención se refiere en un primer aspecto a un procedimiento para detectar un estado de atenuación previa de un sensor inductivo, en particular, un conmutador de presencia de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Según un segundo aspecto la invención se refiere a un sensor inductivo, en particular, a un conmutador de presencia, con una detección de atenuación previa de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 8.

Los conmutadores de presencia inductivos están equipados con un oscilador que presenta un circuito resonante y un amplificador de oscilaciones. Adicionalmente tienen una unidad de evaluación y de control. Esta unidad de evaluación y de control analiza el comportamiento oscilante del oscilador. El oscilador o su circuito oscilante se ven afectado por la presencia de objetos, en particular, objetos metálicos de modo que el comportamiento oscilante se modifica. En función del cambio de este comportamiento oscilante se puede concluir si hay un objeto, llamado objetivo, en la zona del conmutador de presencia.

Se define una distancia de conmutación que indica la distancia entre el objetivo y el conmutador de presencia a la que el conmutador señala la presencia del objetivo. Esto se detecta, por ejemplo, con respecto a un valor umbral durante el análisis del comportamiento oscilante del oscilador.

Lo problemático de la instalación y funcionamiento de estos conmutadores de presencia inductivos puede ser la llamada atenuación previa. Por atenuación previa se entienden todos los efectos de atenuación no deseados en el conmutador de presencia o su oscilador. Entre estos se entienden, por ejemplo, los objetos metálicos presentes en las proximidades del oscilador aunque también las estructuras de los materiales que envuelven el conmutador de presencia inductivo. En principio es difícil o incluso no se puede diferenciar si un cambio del comportamiento oscilante se debe al efecto de atenuación previa o si se encuentra un objetivo en las proximidades del conmutador de presencia inductivo.

De la atenuación que aparece por los objetos indicados antes a modo de ejemplo que se encuentran en las proximidades del oscilador se dice que es una atenuación previa puesto que esta atenuación aparece independientemente del objetivo.

Normalmente un conmutador de presencia inductivo detecta la presencia de un objetivo cuando se supera por arriba

o por abajo un valor umbral durante el análisis del comportamiento oscilante. Este comportamiento responde a la atenuación total. Es decir, dependiendo del grado de atenuación el conmutador de presencia inductivo decide si hay un objetivo en la zona objetivo o no. Si resulta que hay atenuación previa el valor de atenuación total necesario para que se dispare una señal de conmutación ya existe en parte de modo que la atenuación debido al objetivo sólo necesita ser menor. Esto significa que un objetivo que esté a mayor distancia del sensor, es decir, a una distancia de conmutación mayor, dispara una señal de conmutación que indica la presencia de un objetivo.

Los efectos descritos derivan en un aumento no deseado de la distancia de conmutación de un conmutador de presencia inductivo.

Otro problema se debe a que el oscilador y el circuito oscilante previsto en él se ven afectados por la temperatura. Con la interacción entre la atenuación previa y la desviación de temperatura se puede llegar en algunos casos desfavorables a que no funcione el sensor inductivo puesto que el sensor detecta la llamada atenuación de larga duración, es decir, que indica la presencia de un objetivo permanentemente independientemente de que haya un objetivo o no.

Por ejemplo, los usuarios exigen sensores que para una distancia de conmutación de 12 mm la desviación de la distancia de conmutación sea como máximo de ±10 %. Esto se puede conseguir con las medidas correspondientes para un intervalo de temperaturas prefijado de -25 ºC a 70 ºC. Si resulta que hay atenuación previa para este conmutador de presencia inductivo habiendo aumentado entonces la distancia de conmutación hasta por ejemplo 20 mm la desviación de temperatura queda más remarcada pudiendo aparecer la atenuación de larga duración descrita antes.

Por ello es deseable detectar un estado de atenuación previa.

El documento US 6342805 se refiere a un conjunto de conmutación con el que se puede establecer, en función de dos tensiones de entrada, el modo de conmutación un sensor, por ejemplo, un sensor de presencia inductivo. Partiendo del estado de la técnica en el que el modo de conmutación, por el que se entiende en este contexto un estado “normalmente abierto” o “normalmente cerrado”, se ajusta con la polarización de la tensión de alimentación aplicada, el documento US 6342805 propone ajustar el modo de conmutación, es decir, “normal abierto” o “normal cerrado” dependiendo del potencial de la tensión entre dos entradas.

El documento US 7173411 se refiere a un conmutador de presencia inductivo en el que mediante la evaluación de una constante de tiempo de un elemento RC se determina la temperatura y entonces se hace una compensación de temperatura. Así se pueden aumentar las distancias de conmutación.

Un objetivo de la invención es proporcionar un procedimiento para detectar un estado de atenuación previa de un sensor inductivo que se pueda utilizar tanto para distancias de conmutación pequeñas como grandes. Además se conseguirá un sensor inductivo que pueda detectar una atenuación previa.

En un primer aspecto de la invención el objetivo se consigue con el procedimiento para detectar un estado de atenuación previa de un sensor con las características de la reivindicación 1.

En otro aspecto de la invención el objetivo se consigue con un sensor con detección de atenuación previa de acuerdo con la reivindicación 8.

Formas de realización ventajosas se indican en las reivindicaciones dependientes, la descripción y las figuras y sus explicaciones.

El procedimiento conocido se perfecciona según la invención de modo que el comportamiento oscilante del oscilador se analice adicionalmente al análisis de la amplificación de trabajo para al menos una amplificación de análisis del amplificador de oscilaciones. Esta amplificación/es de análisis se eligen más pequeña/s que la amplificación de trabajo. Además la amplificación/es de análisis del amplificador de oscilaciones se elige de tal manera que el comportamiento oscilante del oscilador sea sensible a los objetos y cosas que se encuentren en las proximidades del sensor y que atenúan previamente el sensor.

Una idea fundamental de la invención se puede ver en que se hace funcionar el oscilador de un sensor inductivo, en particular, un conmutador de presencia inductivo, para una amplificación de análisis. Esta amplificación de análisis es menor que la amplificación normal de trabajo que se utiliza para detectar un objetivo. Al hacer funcionar el oscilador con esta amplificación de análisis a su vez se estudia el comportamiento oscilante del oscilador. Si el oscilador oscila también para la amplificación de análisis, que es menor, se concluye que no hay una atenuación previa o es muy pequeña. La amplificación de análisis se elige de tal manera que pueda indicar un estado crítico de atenuación previa. Por estado crítico hay que entender, por ejemplo, un estado en el que las desviaciones adicionales de los componentes del sensor por cambios de temperatura producirían una detección no fiable.

Al utilizar varias amplificaciones de análisis resulta posible, por ejemplo, ajustarlas de tal manera que resulte una evaluación de una primera amplificación de análisis sobre si existe un estado de atenuación previa crítico que se tiene que corregir inmediatamente puesto que ya no existe la precisión de detección suficiente. La evaluación de una segunda amplificación de análisis puede ofrecer el resultado, por ejemplo, de que aunque haya presente una atenuación previa, sin embargo, no es tan crítica como para tener que corregirla inmediatamente. En este caso se elegiría la segunda amplificación de análisis mayor que la primera amplificación de análisis. En lo que sigue se hablará fundamentalmente de una amplificación de análisis. Según la invención... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para detectar un estado de atenuación previa de un sensor (1) inductivo, en particular, un sensor de presencia que presenta un oscilador (2) con un circuito (3) oscilante y con un amplificador (4) de oscilaciones en el que se analiza el comportamiento oscilante del oscilador (2) para una amplificación de trabajo del amplificador de oscilaciones (S4) y

caracterizado porque

el comportamiento oscilante del oscilador (2) se analiza al menos para una amplificación análisis del amplificador de oscilaciones (S9) y porque se elige la/s, al menos una, amplificación/es de análisis menor/es que la amplificación de trabajo y porque se elige la/s, al menos una, amplificación de análisis del amplificador de oscilaciones de modo que el comportamiento oscilante del oscilador (2) sea sensible a los objetos que se encuentren en las proximidades del sensor (1) y que atenúan previamente el sensor.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1

caracterizado porque

al menos durante un intervalo de tiempo se conmuta cíclicamente entre el funcionamiento del amplificador de oscilaciones para una amplificación de trabajo (S2) y una amplificación de análisis (S7) .

3. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 ó 2

caracterizado porque

se emite una señal de conmutación cuando el oscilador (2) no oscila a la amplificación de trabajo (S6) .

4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3

caracterizado porque

se emite una señal de atenuación previa cuando el oscilador (2) no oscila a la amplificación de análisis y sí oscila a la amplificación de trabajo (S10) .

5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4

caracterizado porque

el análisis del comportamiento oscilante (S4, S9) del oscilador (2) se hace tras la conmutación de la amplificación de trabajo a la amplificación de análisis y viceversa transcurrido un intervalo de tiempo de espera (S3, S8) .

6. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5

caracterizado porque

el intervalo de tiempo de espera (S3, S8) se elige en función de la dinámica del oscilador.

7. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6

caracterizado porque

se ejecutan los siguientes pasos de procedimiento uno tras otro:

a) hacer funcionar el amplificador (4) de oscilaciones a un amplificación de trabajo (S2) b) analizar el comportamiento oscilante del oscilador (2) para la amplificación de trabajo (S4) c) activar una señal de conmutación en caso de que el oscilador (2) no oscile a la amplificación de trabajo (S5) y volver al paso b) d) hacer funcionar el amplificador (4) de oscilaciones a la amplificación de análisis (S7) e) analizar el comportamiento oscilante del oscilador (2) a la amplificación de análisis del amplificador (4) de oscilaciones (S9) f) emitir una señal de atenuación previa en caso de que el oscilador (2) no oscile a la amplificación de análisis (S10) g) volver al paso a)

8. Sensor inductivo, en particular, un conmutador de presencia con detección de atenuación previa con un oscilador (2) que presenta un circuito (3) oscilante y un amplificador (4) de oscilaciones con una unidad (5) de evaluación y de control para el análisis del comportamiento oscilante del oscilador (2) estando diseñado el amplificador (4) de oscilaciones para amplificar a una amplificación de trabajo caracterizado porque el amplificador (4) de oscilaciones está diseñado para amplificar a al menos una amplificación de análisis, porque la unidad (5) de evaluación y control para detectar un estado de atenuación previa está diseñada para analizar el comportamiento oscilante del oscilador (2) para una amplificación de trabajo y al menos a una amplificación de análisis porque la/s, al menos una, amplificación/es de análisis es/son menor/es que la amplificación de trabajo y por que la/s, al menos una, amplificación/es de análisis del oscilador (2) se elige/n de modo que el comportamiento oscilante del oscilador (2) sea sensible a los objetos presentes en las proximidades del sensor y que atenúan previamente el sensor.

9. Sensor inductivo de acuerdo con la reivindicación 8

caracterizado porque

el amplificador (4) de oscilaciones presenta una amplificación que fija una curva característica de amplitud brusca para el circuito (3) oscilante.

10. Sensor inductivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 8 ó 9 caracterizado porque el amplificador (4) de oscilaciones presenta prácticamente la misma curva característica para una amplificación de trabajo y para una amplificación de análisis.

11. Sensor inductivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 8 a 10

caracterizado porque la curva característica de amplificación del amplificador (4) de oscilaciones está diseñada 10 para acelerar el aumento de la oscilación del oscilador (2) .

12. Sensor inductivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 8 a 11 caracterizado porque el sensor (1) presenta una salida (7) de conmutación y una salida (8) de atenuación previa.