Gli interruttori di prossimità aprono o chiudono un circuito elettrico quando entrano in contatto o si trovano a una certa distanza da un oggetto. Sono più comunemente utilizzati nelle apparecchiature di produzione, nella robotica e nei sistemi di sicurezza. Ci sono quattro tipi di base: infrarossi, acustici, capacitivi e induttivi.
Gli interruttori di prossimità a infrarossi funzionano emettendo raggi di luce infrarossa invisibile. Un fotorilevatore sull’interruttore rileva eventuali riflessi di questa luce, che consentono al dispositivo di determinare se c’è un oggetto nelle vicinanze. Poiché un interruttore con solo una sorgente luminosa e un fotodiodo è suscettibile di false letture dovute alla luce di fondo, i modelli più complessi modulano la luce trasmessa a una frequenza specifica e hanno ricevitori che rispondono solo a quella frequenza. Sensori ancora più complessi sono in grado di utilizzare la luce riflessa da un oggetto per calcolarne la distanza dal sensore.
I sensori di prossimità acustici sono simili in linea di principio ai modelli a infrarossi, ma utilizzano il suono invece della luce. Usano un trasduttore per trasmettere onde sonore non udibili a varie frequenze in una sequenza preimpostata, quindi misurano il tempo impiegato dal suono per colpire un oggetto vicino e tornare a un secondo trasduttore sull’interruttore. In sostanza, gli interruttori di prossimità acustici misurano il tempo necessario agli impulsi sonori per “eco” e utilizzano questa misurazione per calcolare la distanza, proprio come il sonar.
Gli interruttori capacitivi rilevano la distanza dagli oggetti rilevando i cambiamenti di capacità intorno ad essi. Un oscillatore a radiofrequenza è collegato a una piastra metallica. Quando la piastra si avvicina a un oggetto, la frequenza radio cambia e il rilevatore di frequenza invia un segnale che dice all’interruttore di aprirsi o chiudersi. Questi interruttori hanno lo svantaggio di essere più sensibili agli oggetti che conducono elettricità rispetto agli oggetti che non lo fanno.
Gli interruttori di prossimità induttivi rilevano la distanza dagli oggetti generando campi magnetici. Sono simili in linea di principio ai metal detector. Una bobina di filo viene caricata con corrente elettrica e un circuito elettronico misura questa corrente. Se una parte metallica si avvicina abbastanza alla bobina, la corrente aumenterà e l’interruttore si aprirà o si chiuderà di conseguenza. Il principale svantaggio di questo tipo è che possono rilevare solo oggetti metallici.
Gli interruttori di prossimità vengono utilizzati nei processi di produzione, ad esempio per misurare la posizione dei componenti delle macchine. Sono utilizzati anche nei sistemi di sicurezza, in applicazioni come il rilevamento dell’apertura di una porta e nella robotica, dove possono monitorare un robot o la vicinanza dei suoi componenti agli oggetti e guidarlo di conseguenza.