El fallo del sensor de un cilindro neumático es la ausencia, bloqueo, retraso o inestabilidad de una señal de posición en la cadena de control del actuador. No debe diagnosticarse como una elección simple entre pérdida de campo magnético y quemado del interruptor Reed. La avería puede originarse en el sensor, cable, conector, circuito de entrada, posición de montaje, movimiento del pistón, circuito magnético o imán del pistón.
Intercambiarlo por un sensor de funcionamiento comprobado resulta útil, pero no constituye un veredicto por sí solo. Si el fallo permanece en una posición del cilindro, la causa aún puede estar en la ranura del sensor, el cableado local, la posición final del pistón, el soporte, la estructura de acero exterior o el margen magnético. Una lectura en gauss solo resulta significativa cuando se controlan la orientación, la distancia y la ubicación de la sonda, la temperatura y una referencia sana.
Para seleccionar la tecnología del sensor y el cableado, consulte la guía de interruptores Reed y sensores Hall y MR para cilindros. Para revisar la geometría del imán y la precisión del punto de conmutación, consulte la guía de diseño del imán interno del pistón.
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Puntos clave
- Diagnostique la cadena de señales antes de culpar al imán.
- Compruebe la llegada real del pistón y el montaje del sensor antes de sustituir componentes eléctricos.
- Pruebe los contactos Reed y los sensores electrónicos según sus propios esquemas de cableado.
- Compare las lecturas magnéticas con un eje sano idéntico y una geometría controlada.
- Utilice los límites de tensión, corriente, rango de funcionamiento, histéresis y temperatura específicos del modelo.
¿Por qué «pérdida magnética o quemado del Reed» es un diagnóstico incompleto?
Una guía de detectores magnéticos SMC ofrece como referencia una histéresis de 2 mm o menos para las familias Reed incluidas y de 1 mm o menos para las familias de estado sólido incluidas, aunque advierte que el entorno puede cambiar el resultado (guía de detectores magnéticos SMC, consultada en 2026). Por tanto, la ausencia de señal describe un síntoma del sistema, no un único componente averiado.
Un detector de cilindro forma parte de una cadena con al menos cinco ámbitos de fallo:
- Controlador y alimentación: configuración de la entrada del PLC, referencia común, filtro de entrada, tensión de alimentación y estado de diagnóstico.
- Cable y conector: conductor roto, contacto flojo, cubierta dañada, entrada de aceite, patillaje incorrecto o fallo intermitente por flexión.
- Conjunto del sensor: contacto Reed, circuito indicador, elemento Hall o MR, comparador, salida de transistor y protección interna.
- Interfaz mecánica: posición del sensor, par de apriete, compatibilidad de la ranura, pared del cilindro, llegada del pistón y rebote.
- Circuito magnético: posición y magnetización del imán del pistón, historial térmico, material ferroso próximo, campo externo y margen de detección.
El modo de fallo observado no se corresponde de forma exclusiva con esos ámbitos. Un contacto Reed soldado puede mantener activada la entrada. Un cable roto o un contacto abierto por avería puede mantenerla desactivada. Un acoplamiento magnético marginal puede oscilar a una velocidad y funcionar durante una carrera manual lenta. En algunos dispositivos encapsulados, una polaridad incorrecta también puede producir una combinación confusa entre el interruptor y el indicador.
| Síntoma observado | Primera comprobación importante | No concluya todavía que |
|---|---|---|
| El indicador del sensor cambia, pero la entrada del PLC no | Mida la señal en el sensor, conector, terminal y entrada del PLC | El imán está débil |
| El indicador nunca cambia | Compruebe alimentación, cableado, posición del sensor y llegada del pistón | El sensor se ha quemado |
| La entrada permanece activada | Compruebe cableado, topología de salida, contacto soldado, fugas y campos magnéticos próximos | La tarjeta de entrada del PLC ha fallado |
| Solo funciona con movimientos lentos | Registre velocidad de producción, permanencia, ventana de conmutación, rebote y filtro del PLC | El campo magnético se ha degradado |
| Un sensor nuevo falla en el mismo lugar | Compruebe compatibilidad, montaje, recorrido del cable, posición del pistón y margen magnético | Se ha demostrado que el imán está defectuoso |
| El fallo sigue al sensor hasta otra posición | Inspeccione sensor, cable, conector y carga eléctrica | Todas las demás interfaces están sanas |
La pregunta útil no es «¿Cuál de las dos piezas ha fallado?», sino «¿En qué interfaz deja de propagarse el estado esperado?». Esta formulación convierte una conjetura sobre componentes en una prueba reproducible para aislar la avería.
La prueba de aislamiento en 5 etapas localiza la interfaz averiada
Para una combinación concreta de cilindro y detector SMC, el interruptor Reed D-A93 está especificado a 24 VDC con un rango de corriente de carga de 5 a 40 mA. El mismo catálogo indica que sus dimensiones de montaje son orientativas y exige confirmarlas en funcionamiento real (catálogo CDU de SMC, 2026). Por tanto, la compatibilidad eléctrica y la puesta en servicio física deben comprobarse conjuntamente.
Antes de probar, siga el procedimiento de aislamiento de energía de la máquina. Despresurice o inmovilice el movimiento cuando la tarea exija acceder al actuador. Nunca mida resistencia o continuidad en un circuito energizado ni anule una función de seguridad para hacer que cambie el estado de un sensor de producción.
Etapa 1: confirme el estado del PLC y de la alimentación
Observe al mismo tiempo el indicador del sensor, el LED de entrada del PLC, el bit de entrada del programa y el estado de la secuencia. Registre la tensión de alimentación y la señal siguiendo el esquema de cableado del sensor. Si la señal está presente en el sensor pero no llega al PLC, la avería queda acotada al conector, cable, terminal, referencia común, canal de entrada o configuración.
Si la entrada del PLC cambia pero la secuencia no avanza, el sensor del cilindro puede estar sano. Compruebe enclavamientos, temporizadores, detección de flancos, filtrado de entrada y la transición esperada en el programa. Hasta que las evidencias indiquen lo contrario, se trata de un problema de lógica de control.
Etapa 2: demuestre que el pistón alcanza la posición de detección
Mueva el cilindro a impulsos y a velocidad controlada, y compruebe el extremo mecánico o la zona de detección prevista. Busque presión insuficiente, escape restringido, cambios de carga, amortiguación mal ajustada, topes externos, rebote, carga lateral o contaminación. Un sensor no puede confirmar un final que el pistón nunca alcanza.
Utilice una referencia mecánica independiente cuando resulte práctico. Marque la posición final normal, utilice un comparador para obtener una prueba repetible o compare el carro con un eje idéntico que funcione. No deduzca la posición del pistón únicamente a partir del sensor averiado.
Etapa 3: inspeccione la interfaz entre el sensor y el cilindro
Confirme el número de pieza exacto del sensor, la familia del cilindro, los elementos de montaje aprobados, la orientación de la ranura, el método de apriete y la salida del cable. Desplace el sensor lentamente por la ventana de funcionamiento prevista y marque las posiciones ON y OFF desde ambos sentidos de aproximación. Una ventana estrecha, desplazada o incoherente constituye una evidencia, pero todavía no demuestra pérdida magnética.
Los soportes, cubiertas, tirantes o conductores de soldadura de acero próximos, así como otro imán potente, pueden alterar el campo local. Reproduzca temporalmente la disposición mecánica sana antes de comparar los resultados.
Etapa 4: realice un intercambio controlado por otro sensor comprobado
Utilice un sensor compatible y verificado con el mismo tipo de salida y cableado. Pruebe el sensor sospechoso en una posición que funcione y después el sensor comprobado en la posición sospechosa. Mantenga bajo control el conector, canal de entrada, elementos de montaje y método de prueba para que el intercambio modifique solo una variable cada vez.
Etapa 5: compare el circuito magnético
Solo después de las cuatro primeras etapas debe convertirse el circuito magnético en el principal sospechoso. Compare la ubicación sospechosa con un cilindro sano idéntico utilizando el mismo sensor o sonda magnética, la misma orientación, separación, posición del pistón, temperatura y piezas próximas. Una reducción repetible en condiciones equivalentes respalda un diagnóstico del circuito magnético.
Según nuestra experiencia al revisar aplicaciones, el diagnóstico más rápido suele comenzar anotando la señal esperada en cada interfaz antes de tocar un componente. Así se evita que un sensor nuevo oculte temporalmente un conector flojo, un tope desplazado o una ventana de funcionamiento marginal.
¿Cómo se confirma de forma segura el quemado de un interruptor Reed?
Standex informa de 50 a 200 millones de operaciones para una condición de prueba de 10 V y 10 mA, pero advierte que las cargas inductivas pueden mantener el arco cuando se abren los contactos (Standex, conmutación de cargas y protección de contactos, consultado en 2026). Por tanto, la vida útil del Reed depende de la carga y del circuito, no de un número universal de ciclos.
Un elemento Reed desnudo es un contacto mecánico accionado magnéticamente. Un detector de cilindro encapsulado también puede incluir un indicador, una resistencia, un supresor de sobretensión, un circuito sensible a la polaridad o un conector. Obtenga el esquema exacto antes de elegir una prueba.
Para un dispositivo de contacto seco compatible y sin alimentación:
- Aísle la alimentación eléctrica y desconecte el interruptor del circuito de control.
- Seleccione el rango adecuado de resistencia o continuidad.
- Mida el estado del contacto sin el campo de accionamiento.
- Aplique el objetivo magnético especificado o desplace el pistón hasta la zona de funcionamiento.
- Repita la prueba varias veces y flexione suavemente el cable en sus puntos normales de alivio de tensión.
Entre las evidencias posibles están:
- Siempre abierto: conductor roto, contacto abierto por avería, geometría de prueba incorrecta o campo de accionamiento insuficiente.
- Siempre cerrado: contacto soldado, dispositivo normalmente cerrado, campo externo o interpretación incorrecta del cableado.
- Resistencia cerrada alta o inestable: contacto, cable, conector, conexión de sonda o terminal contaminado.
- Conmutación normal en banco pero señal instalada fallida: montaje, compatibilidad magnética, margen de campo, tensión, carga, conector o interfaz del PLC.
No aplique este método con ohmímetro a un sensor electrónico de dos hilos con alimentación ni a un dispositivo PNP/NPN de tres hilos como si fuera un contacto seco. Las salidas electrónicas necesitan tensión de alimentación y una carga de prueba compatible. Tenga también en cuenta la caída de tensión interna y la corriente de fuga en reposo cuando la ficha técnica las especifique.
El quemado del Reed no se limita a una corriente permanente excesiva. Las bobinas de relés y solenoides pueden generar un transitorio de tensión inductiva cuando se abre el contacto. Las cargas capacitivas y los cables largos pueden producir corriente de irrupción al cerrar. Utilice el diodo, red RC, varistor, relé de interfaz o disposición de entrada electrónica recomendados por el fabricante del interruptor para la carga AC o DC real. No copie un circuito de protección genérico sin comprobar la polaridad y las consecuencias sobre el tiempo de liberación.
¿Cómo debe evaluarse la pérdida de campo magnético?
VACUUMSCHMELZE afirma que 1 tesla equivale a 10 kilogauss y explica que un cambio de flujo provocado por la temperatura puede ser reversible mientras el imán permanezca en la parte lineal de su curva de desmagnetización. Fuera de esa región, la pérdida puede volverse irreversible (folleto técnico de VACODYM y VACOMAX, consultado en 2026). El historial de temperatura por sí solo no demuestra una pérdida magnética permanente.
Un gaussímetro portátil mide la densidad de flujo magnético en su sonda, no el «estado del imán» como porcentaje universal. La lectura cambia con:
- eje y polaridad de la sonda;
- distancia entre la sonda y el cilindro;
- posición axial respecto al pistón;
- geometría de la pared y ranura del cilindro;
- disposición y orientación de los imanes;
- piezas ferrosas próximas o campos externos;
- temperatura del imán, cilindro y sonda;
- rango, puesta a cero, calibración y repetibilidad del medidor.
Por esta razón, un valor aislado como 400 gauss no tiene un significado general de apto o no apto para los cilindros neumáticos. Compárelo con los datos de funcionamiento del fabricante del cilindro y el sensor o con un conjunto sano idéntico. Fije la geometría de medición con un útil o separador no magnético y registre máximo, mínimo, ubicación, dirección y temperatura.
Realice la comparación en varias posiciones controladas del pistón, en vez de buscar a ciegas un único pico. Si el patrón del campo se desplaza a lo largo del cilindro mientras su magnitud sigue siendo comparable, sospeche de la posición del pistón, la retención del imán, la geometría de medición o diferencias de montaje. Si todo el perfil repetible es inferior en el eje sospechoso, el margen magnético se convierte en una pista más sólida.
Una referencia magnética debe tratarse como el resultado de un útil calibrado, no como un número mágico. La comparación resulta útil cuando el mismo sensor o sonda, la misma posición, separación, orientación y entorno producen una diferencia repetible.
¿Qué indica el patrón de señal sobre la medida correctiva?
SMC especifica para una aplicación Reed D-A93 una tensión de 24 VDC y una corriente de carga de 5 a 40 mA, y advierte que las dimensiones de montaje todavía deben confirmarse durante el funcionamiento (catálogo CDU de SMC, 2026). Por tanto, la medida correctiva debe resolver tanto la avería medida como la combinación exacta de sensor, cilindro y control.
| Patrón de evidencias | Ámbito de fallo más probable | Medida correctiva |
|---|---|---|
| Salida correcta en el sensor, ausente en el PLC | Cable, conector, terminal, común o canal del PLC | Repare la interfaz interrumpida; compruebe la entrada durante el movimiento |
| La entrada del PLC cambia, la secuencia sigue detenida | Programa, enclavamiento, filtro, temporización o lógica de estados | Corrija la condición de control; conserve el sensor ya comprobado |
| El pistón se detiene fuera de la ventana | Movimiento neumático o mecánico | Corrija presión, caudal, carga, tope, amortiguación o alineación |
| El fallo sigue a un sensor y su cable | Conjunto del sensor o cable | Sustitúyalo por un equivalente aprobado; inspeccione el esfuerzo eléctrico |
| Contacto Reed soldado o degradado | Esfuerzo de carga o transitorios | Sustituya el interruptor y corrija la carga o el circuito de protección |
| El sensor comprobado solo funciona después de recolocarlo | Ventana de montaje o compatibilidad | Ajuste y bloquee la posición; compruebe ambos sentidos |
| El perfil equivalente es menor tras superar los demás niveles | Imán, retención, geometría o historial térmico | Consulte los datos del cilindro; repare o sustituya la pieza interna validada |
| Fallan varios ejes cerca de equipos de soldadura | Campo externo o entorno de instalación | Use una solución resistente al campo aprobada y vuelva a validar la disposición |
Sustituir un interruptor Reed sin corregir su carga puede repetir el fallo. Sustituir el imán del pistón sin demostrar la compatibilidad del sensor puede dejar la señal igual. Sustituir la entrada del PLC antes de seguir la tensión solo puede trasladar el tiempo de parada.
Registre las evidencias antes y después de corregir:
- identificación de la máquina y del cilindro;
- números de pieza del cilindro y del sensor;
- topología del cableado y entrada del PLC;
- tensión de alimentación, carga y señal medida;
- posiciones ON y OFF desde ambos sentidos de desplazamiento;
- velocidad del pistón, carga, presión y posición final;
- temperatura ambiente y del cilindro;
- estado del conector y del cable;
- geometría de la comparación magnética y referencia sana;
- medida correctiva y resultado de la verificación en producción.
Si los impactos repetidos han desplazado la ventana de detección o dañado piezas internas, inspeccione el comportamiento de parada del actuador. La guía de fallos de amortiguación neumática trata el aspecto mecánico. Si los detectores magnéticos siguen sin ser adecuados para el entorno, compare tecnologías alternativas en la guía de detección de posición para cilindros neumáticos o considere la detección del final de carrera por presión diferencial cuando sus limitaciones encajen con la aplicación.
Preguntas frecuentes sobre fallos del sensor de cilindros neumáticos
SMC advierte que la histéresis de los detectores magnéticos puede variar con el entorno de funcionamiento, aunque una guía ofrece valores de referencia de 2 mm o menos para interruptores Reed y de 1 mm o menos para sensores de estado sólido (guía de detectores magnéticos SMC, consultada en 2026). Las respuestas siguientes mantienen el diagnóstico ligado a evidencias medidas.
¿Que el fallo permanezca en una posición del cilindro demuestra pérdida de campo magnético?
No. Solo demuestra que, en esa prueba, el fallo no siguió al sensor intercambiado. Entre las causas restantes están el cableado local, la posición del conector, la ranura del sensor, el movimiento del soporte, el recorrido y tope del pistón, la estructura de acero exterior, la compatibilidad magnética, la retención del imán y la intensidad del campo. Aísle esas variables antes de condenar el imán del pistón.
¿Se puede comprobar cualquier sensor de cilindro con un medidor de continuidad?
No. Un interruptor Reed de contacto seco, compatible y aislado puede comprobarse para resistencia abierta y cerrada según su esquema. Los sensores electrónicos de dos hilos y los dispositivos PNP o NPN de tres hilos necesitan la alimentación y la carga correctas. Aplicar un ohmímetro sin identificar el circuito de salida puede generar un diagnóstico falso o causar daños.
¿Por qué cambia el indicador del sensor mientras la entrada del PLC sigue apagada?
La etapa de detección local puede funcionar aunque la señal se pierda después. Mida en la salida del sensor, el conector, la regleta y el canal del PLC. Compruebe la referencia común, la caída interna de tensión de dos hilos, la topología de salida, el patillaje del conector, el conductor dañado, el umbral de entrada y el estado del programa antes de sustituir el sensor.
¿Existe un valor universal en gauss para un imán sano de cilindro neumático?
No. La lectura depende del eje de la sonda, la separación, la posición del pistón, la construcción del cilindro, la disposición del imán, la temperatura, el acero próximo y la configuración del medidor. Utilice datos del fabricante o un conjunto sano idéntico. Compare todo el perfil de campo o de la ventana de conmutación con una geometría fija, en lugar de aplicar un porcentaje genérico en gauss a todos los actuadores.
¿Cuándo debe sustituirse el imán del pistón o el cilindro?
Sustitúyalo después de que sensores compatibles, cableado, entrada del PLC, montaje, llegada del pistón e interferencias locales superen comprobaciones controladas y una comparación equivalente siga mostrando un margen magnético insuficiente. Confirme si el imán, su sistema de retención u otra pieza interna puede repararse. Después valide el conjunto reparado durante todo el movimiento de producción.
Fuentes y referencias técnicas
- SMC Auto Switch Guide, terminology and hysteresis reference, consultada el 2026-07-26.
- SMC Free Mount Cylinder CDU Catalog, model-specific switch and mounting data, 2026, consultado el 2026-07-26.
- Catálogo web SMC D-A93, consultado el 2026-07-26.
- Standex MEDER, conmutación de cargas y protección de contactos, consultado el 2026-07-26.
- VACUUMSCHMELZE, imanes permanentes de tierras raras VACODYM y VACOMAX, consultado el 2026-07-26.
- Festo, sensores para cilindros, consultado el 2026-07-26.