Un sensor de ángulo es un dispositivo que permite medir con precisión el grado de rotación, inclinación o posición angular de un objeto respecto a un eje fijo. Estos sensores son ampliamente utilizados en aplicaciones industriales, robótica, automatización, maquinaria CNC, sistemas láser y todo tipo de equipos donde el control de posición es fundamental.
Gracias a su capacidad para detectar y convertir el movimiento angular en una señal eléctrica interpretable, los sensores de ángulo permiten automatizar procesos con alta precisión, evitando errores y optimizando el rendimiento de sistemas complejos.
¿Cómo funciona un sensor de ángulo?
El sensor de ángulo detecta el cambio en la posición angular de un eje o componente móvil y lo transforma en una señal analógica o digital. Esta señal se puede usar para:
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Ajustar la posición de una herramienta
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Sincronizar movimientos entre componentes
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Corregir desviaciones en tiempo real
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Controlar sistemas de retroalimentación (feedback)
Dependiendo del principio de funcionamiento, el sensor puede ser de contacto (mecánico) o sin contacto (óptico, magnético, inductivo…).
Tipos de sensores de ángulo
Existen diversos tipos de sensores de ángulo, cada uno adaptado a un entorno o nivel de precisión específico:
1. Sensores resistivos (potenciómetros)
Los sensores resistivos, comúnmente conocidos como potenciómetros angulares, funcionan mediante contacto mecánico. A medida que el eje gira, una pista resistiva interna varía su resistencia eléctrica, lo que permite detectar el ángulo en función de la posición. Son una solución muy económica y sencilla de implementar, por lo que suelen utilizarse en aplicaciones de bajo coste y precisión moderada. Sin embargo, al ser un sistema de contacto, presentan desgaste mecánico con el uso, lo que limita su vida útil y estabilidad a largo plazo. Aun así, siguen siendo útiles en entornos no exigentes o como sensores de respaldo.
2. Sensores magnéticos (Hall effect)
Los sensores magnéticos de efecto Hall utilizan un imán colocado en el eje giratorio y un chip que detecta los cambios en el campo magnético a medida que gira. Este principio permite una medición sin contacto, lo que reduce significativamente el desgaste y mejora la fiabilidad en entornos industriales o polvorientos. Son resistentes a vibraciones y tienen buena tolerancia a temperaturas extremas, por lo que se emplean con frecuencia en automoción, robótica y maquinaria industrial. No obstante, pueden ser sensibles a interferencias electromagnéticas externas, por lo que deben instalarse con precaución si se trabaja cerca de motores potentes o fuentes de corriente.
3. Sensores ópticos (encoders)
Los sensores ópticos, también conocidos como encoders ópticos, funcionan mediante un disco ranurado o codificado que gira entre un emisor y un receptor de luz. A medida que el disco gira, las interrupciones del haz de luz permiten calcular con precisión el ángulo y el sentido de giro. Son muy utilizados en aplicaciones de alta precisión, como CNC, brazos robóticos y equipos de metrología, donde se requiere una resolución muy elevada. Su principal ventaja es la alta calidad de señal que ofrecen, aunque requieren ambientes limpios, ya que el polvo o la grasa pueden afectar la lectura. Además, su coste es más alto que el de los sensores resistivos o magnéticos.
4. Sensores inductivos o capacitivos
Los sensores inductivos y capacitivos utilizan campos electromagnéticos o electrostáticos para detectar cambios angulares sin necesidad de contacto. Son ideales para entornos industriales hostiles, ya que ofrecen una excelente resistencia al polvo, la humedad y los productos químicos. Los sensores inductivos detectan variaciones en la inductancia causadas por el movimiento de una pieza metálica, mientras que los capacitivos miden cambios en la capacidad eléctrica generados por la posición relativa de los electrodos. Aunque no suelen alcanzar la misma resolución que los encoders ópticos, su fiabilidad y durabilidad los hacen muy adecuados para maquinaria pesada, automatización de procesos o equipos expuestos a condiciones exigentes.
