Sensores de proximidad inductivos frente a capacitivos: cómo elegirlos en función del material del objetivo

Los sensores de proximidad en pocas palabras: dos familias, una cuestión fundamental sobre el material

Un sensor de proximidad detecta un objeto que entra en su zona de detección sin tocarlo y envía esa información como una señal de encendido/apagado limpia a un PLC o a un controlador. La ausencia de contacto implica que no hay desgaste, razón por la cual las máquinas realizan millones de ciclos con estos pequeños cilindros en lugar de con interruptores mecánicos. Si has llegado aquí buscando información sobre reparación de teléfonos, detente un momento: el “sensor de proximidad” situado encima de tu pantalla es un dispositivo diferente que apaga la pantalla durante las llamadas. Este artículo trata sobre el tipo industrial que se instala en máquinas herramienta, cintas transportadoras y paredes de depósitos.

La familia de los sensores industriales cuenta con varias ramas: fotoeléctricos, ultrasónicos, magnéticos y los dos que suelen aparecer en los presupuestos de la mayoría de los fabricantes de paneles, inductivo y capacitivo. Se comparan constantemente porque, juntos, abarcan las dos grandes categorías de objetivos de detección: el metal y todo lo que no es metal. Una vez que se ve la comparación desde esa perspectiva, el resto de este artículo casi se escribe solo. La pregunta nunca es “¿qué sensor es mejor?”, sino “¿De qué está hecho mi objetivo y qué hay entre él y yo?“

¿Por qué el material objetivo elige al sensor?: la física de los metales frente a la física de los dieléctricos

Los dos sensores miden propiedades físicas diferentes, y esa única diferencia explica prácticamente todo lo que ocurre a continuación, incluidos los fallos que se observan sobre el terreno.

Un sensor inductivo es un detector de metales, nada más. Su superficie alberga una bobina accionada por un oscilador que emite un campo electromagnético de alta frecuencia. Cuando un metal conductor entra en ese campo, se forman corrientes parásitas en el metal, que cargan el oscilador, y su amplitud se reduce hasta que el sensor se activa. El plástico, la madera, el agua y el cristal no admiten corrientes parásitas, por lo que ninguno de ellos es detectable por un sensor inductivo. Esto no es un punto débil ni un problema de sintonización; se trata de la física del método (Balluff, 2024).

Un sensor capacitivo mide en qué medida ha variado eléctricamente el espacio situado delante de él. Sus electrodos y el objeto detectado se comportan como las dos placas de un condensador, con el aire que hay entre ellas actuando como dieléctrico. Cualquier material cuya constante dieléctrica sea claramente superior a la del aire —como el metal, el agua, el aceite, los plásticos, el vidrio, la madera o el polvo a granel— aumenta la capacitancia al entrar en el campo, y el sensor se activa. Por eso un sensor capacitivo puede “ver a través” de la pared de un recipiente no metálico: la pared no absorbe todo el campo, por lo que el líquido o el granulado que hay detrás sigue alterando la lectura. La otra cara de la moneda es igual de importante: el método no puede distinguir un objetivo real de un cambio en el entorno que, casualmente, también sea dieléctrico. Volveremos sobre esto más adelante.

Hay otro límite que conviene mencionar ahora: La detección inductiva es la opción predeterminada para cualquier objeto metálico., y la detección capacitiva destaca especialmente en el caso de objetivos no metálicos, la detección de nivel y la capacidad de ver a través de paredes no metálicas. La mayoría de los errores de aplicación se producen al revés. Hay quien intenta que un sensor inductivo detecte el plástico, o que un sensor capacitivo realice la detección de metales, algo que una unidad inductiva llevaría a cabo de forma más económica y estable.

La distancia de detección, al detalle: el alcance nominal no es el alcance real

Los resultados de la búsqueda son contradictorios. En una página se afirma que los sensores inductivos tienen mayor alcance; en otra, que son los sensores capacitivos los que lo tienen. Ambas afirmaciones son ciertas en los ejemplos que citan, pero falsas como reglas generales, ya que cada parte menciona su objetivo preferido.

El mito de la “mayor autonomía”, analizado en profundidad

Siempre se indica el rango nominal inductivo frente a un objetivo ferroso estándar. Según la norma IEC 60947-5-2, que regula los interruptores de proximidad inductivos y capacitivos, el objetivo de ensayo es una pieza de acero al carbono (Fe360) de aproximadamente 1 mm de espesor, con unas dimensiones similares a las de la superficie activa del sensor (IECEE, 2019; Balluff, 2024). Una gran placa de acero a corta distancia es el blanco más fácil posible, y ese es el escenario que esgrime el bando que defiende que “la inductiva tiene mayor alcance”.

Por su parte, el alcance nominal capacitivo se indica para objetivos metálicos o similares al agua y, por naturaleza, es mayor para un mismo tamaño de carcasa. Una unidad capacitiva M18 suele tener un alcance nominal de unos 10 mm, mientras que una unidad inductiva empotrada M18 alcanza entre 5 y 8 mm (Eaton). Pero esa calificación no es más que el primer eslabón de una cadena de multiplicación, y los multiplicadores son brutales.

Autonomía nominal × Reducción de potencia = Autonomía real

Para inductivo En el caso de los sensores, el multiplicador es el factor de corrección del metal que se detecta realmente. Para un sensor con una capacidad nominal de 10 mm, un objetivo de aluminio convierte aproximadamente 10 mm en 3–4,5 mm (Balluff, 2024):

Para capacitivo En el caso de los sensores, el factor multiplicador es el comportamiento dieléctrico del objetivo. Eaton publica unos factores de recalibración que ilustran claramente este punto: el agua multiplica el alcance nominal por 1,0, mientras que el aceite solo lo multiplica por 0,1. Un sensor con un alcance nominal de 20-25 mm frente a una placa de acero conectada a tierra mantiene la mayor parte de ese alcance en agua y se reduce a aproximadamente una décima parte del mismo en aceite (Eaton):

🔖 El número que hay que recordar: Con la detección capacitiva, el mismo sensor que detecta el agua en todo su rango nominal detecta el aceite a aproximadamente una décima de ese rango. Si cambias el medio, es posible que hayas modificado la distancia de detección en un factor de 10 sin tocar el sensor.

El montaje añade un segundo multiplicador. A blindado (empotrado) El sensor inductivo puede empotrarse en metal y mantiene un campo limpio y unidireccional hacia delante, a costa de tener un alcance menor que el de su sin blindaje (no empotrado) hermano, que necesita espacio libre alrededor de la cara y llega más lejos (Eaton). La mayoría de los dispositivos capacitivos carecen, por naturaleza, de blindaje, y en la mayoría de las series no es posible adquirir un “capacitivo empotrado”. Esto es importante a la hora de planificar el hueco de montaje.

Cómo leer una línea de una ficha técnica tal y como lo haría un ingeniero

Por eso, una cifra técnica por sí sola no tiene sentido. La forma correcta de interpretar una línea de una ficha técnica consta de cuatro pasos:

1. Autonomía nominal: en milímetros, y frente a que objeto de prueba (chapa de acero para el método inductivo; referencia de metal/agua para el método capacitivo).
2. Tu objetivo: aplicar el factor de corrección (aluminio en inductivo, aceite en capacitivo, etc.).
3. Montaje: apantallado o sin apantallar; los huecos a ras reducen el alcance inductivo.
4. Margen de seguridad: en las instalaciones reales se producen vibraciones, desalineaciones y contaminación, por lo que una distancia de trabajo de ~80% respecto a la cifra calculada constituye un punto de partida prudente (se trata de una convención de diseño, no de una norma).

Y nunca te fíes de un número que hayas memorizado y que se aplique a diferentes marcas o generaciones. Para una familia de sensores capacitivos M30, el rango nominal es de 20 mm (Eaton), mientras que el modelo M30 de otro fabricante tiene una capacidad nominal de 25 mm (Socios de sensores). Misma carcasa, diferentes generaciones, diferentes especificaciones: la ficha técnica del modelo concreto es la única referencia válida.

Saltarse este paso tiene un coste real. En un caso documentado, un ingeniero de planta compró sensores capacitivos ajustables con un rango nominal de 5 a 40 mm para una alarma de nivel en un tambor de arena, los montó y no consiguió en absoluto una activación fiable. Parte de la historia resultaba cómica, ya que los “40 mm” se habían leído como 40 cm. La parte grave: nadie había calculado hasta qué punto se reduciría el rango nominal una vez que la superficie del sensor se viera contaminada por la arena en suspensión. Y el potenciómetro de sensibilidad, bajado para suprimir las falsas activaciones, ya había agotado el margen restante (Foro PLCTalk, 2016). La contabilidad de rangos que se realiza en la oficina evita ese tipo de error sobre el terreno.

Una lista de comprobación de cuatro preguntas antes de hacer un pedido o sustituir un producto

Cuando te sientas a hacer un pedido o a buscar un recambio para el sensor que acaba de estropearse, las mismas cuatro preguntas determinan las especificaciones. Esta es la lista de comprobación que distingue un pedido que funciona sobre el papel de uno que funciona en la máquina:

La sustitución de la carcasa requiere un cuidado especial, ya que la mayoría de los sensores de recambio se instalan en máquinas que nunca se diseñaron para un cambio de sensor. Lee los cinco datos que figuran en la placa de características de la unidad antigua: diámetro y rosca de la carcasa, empotrada o no, rango nominal, tensión de alimentación y lógica de salida. Los sensores inductivos cilíndricos se comercializan en rangos estándar comunes a todos los fabricantes. Las unidades M8 tienen un rango de aproximadamente 1-2 mm, las M12 de 2-4 mm, las M18 de 5-8 mm y las M30 de 10-15 mm, con unidades enrasadas en el extremo inferior de cada rango, por lo que normalmente es posible realizar un cambio equivalente. La dificultad radica en el aspecto eléctrico. Sensores de corriente continua de 2 hilos Son fáciles de cablear, pero dejan pasar una pequeña corriente de fuga para alimentar sus propios componentes electrónicos, normalmente de entre 1 y 2 mA. En una entrada de un PLC que no haya sido diseñada para ello, esa fuga puede interpretarse como un “verdadero” permanente: una máquina que cree que el sensor está siempre activado. Hay un hilo del foro que documenta exactamente esto. Unos sensores de dos hilos reutilizados funcionaban correctamente en el banco de pruebas, pero daban entradas “falsas positivas” en la máquina, y el diagnóstico reveló que el problema estaba en la interfaz, no en el sensor (Foro PLCTalk, 2015). Cuando sustituyas una unidad de dos hilos, ten en cuenta el coste de la interfaz. Una versión PNP/NPN de tres hilos, junto con un relé de interposición o un aislador, suele ser la solución más económica que intentar localizar las corrientes de fuga.

Por último, hay que saber cuándo no para cualquiera de las dos familias. La espuma de baja densidad, el material fibroso suelto o cualquier material cuya constante dieléctrica se acerque a la del aire anularán la función de un sensor capacitivo, y los materiales a granel muy blandos o porosos también anulan las alternativas ultrasónicas. Para esos casos, y para la detección de nivel a través de paredes gruesas, la recomendación más acertada es recurrir a una tecnología diferente: un diapasón, un radar de onda guiada o una báscula, en lugar de otro sensor de proximidad.

Cuando los sensores de proximidad fallan: modos de fallo y límites de campo

Por qué los sensores capacitivos fallan cerca del agua y la suciedad

Recuerda la compensación que implica la detección capacitiva. A cambio de la capacidad de detectar cualquier material, ofrece sensibilidad ante cualquier cambio en su campo eléctrico, incluidos aquellos que no corresponden a tu objetivo. Las notas técnicas de Eaton enumeran las consecuencias sin rodeos: una elevada humedad ambiental puede hacer que un sensor capacitivo funcione aunque no haya ningún objetivo presente. La distancia de detección depende de las dimensiones del objetivo. Estas unidades son más sensibles a las virutas y los residuos que los sensores inductivos. Los campos magnéticos de soldadura, las interferencias de radiofrecuencia (RFI) y los transitorios eléctricos rápidos pueden provocar reacciones (Eaton). En pocas palabras: La humedad es un dieléctrico, la suciedad es un dieléctrico, y el sensor no puede distinguir entre el objetivo y las condiciones meteorológicas.

Los informes de campo coinciden con las fichas técnicas. La instalación del tambor de arena falló en dos ocasiones: una vez, cuando la superficie del sensor se cubrió de polvo hasta provocar una activación errónea, y otra vez, cuando al reducir la sensibilidad para evitar las activaciones erróneas se agotó el margen restante y la unidad dejó de ser fiable (Foro PLCTalk, 2016). Por este motivo, las opiniones de la comunidad sobre la detección de nivel por capacidad están divididas. Hay quien recomienda los sensores capacitivos precisamente porque “no tienen problemas con el polvo”, mientras que los ingenieros que los utilizan en entornos industriales con mucho polvo afirman lo contrario (Reddit r/arduino, 2025). La puesta a punto es sencilla. Los sensores capacitivos funcionan en aplicaciones de manipulación de materiales a granel con polvo siempre que se cumplan dos condiciones: que la superficie permanezca limpia (purga de aire, montaje en ángulo, limpieza periódica) y que la sensibilidad se ajuste dejando un margen para el medio real. Por eso, la mayoría de las unidades capacitivas incorporan un potenciómetro de ajuste de sensibilidad. Considera ese potenciómetro como parte de la puesta en marcha, no como un control que se ajusta una sola vez.

Fallos inductivos: interferencias electromagnéticas (EMI), cabezales adyacentes y «fantasmas» de dos hilos

Los fallos inductivos siguen un patrón diferente. El propio método de detección es inmune a la suciedad, la humedad y la acumulación de materiales no metálicos; los tipos de fallo son los relacionados con la instalación y la interfaz:

• Cabezales adyacentes. Los sensores de proximidad instalados muy cerca unos de otros pueden interferir entre sí a través de sus campos magnéticos: el oscilador de un sensor puede provocar una activación errónea en otro o suprimir su respuesta. Las normas de separación entre sensores existen por una razón. Comprueba la separación mínima indicada por el fabricante para los modelos concretos antes de taladrar (Foro PLCTalk, 2015).
• Ruido eléctrico y vías de tierra compartidas. Los equipos de mantenimiento conviven con “fantasmas” de sensores que solo aparecen cuando se pone en marcha una máquina concreta. Un caso documentado: un sensor de velocidad cero de un ascensor se quedaba bloqueado en «encendido» cada vez que se ponía en marcha la séptima rueda de chorro de la planta, y ni el uso de una resistencia ni el ajuste de la distancia lograron solucionarlo. Al final, el equipo decidió anular el sensor en el programa porque el tiempo de inactividad resultaba más costoso que el diagnóstico (Reddit r/IndustrialMaintenance, 2025). Cuando un sensor solo presenta un fallo bajo carga, hay que sospechar del cableado y de la toma de tierra, no del sensor.
• “La luz está encendida, pero no hay señal”.” Un sensor que se ilumina pero cuya señal nunca llega al PLC suele deberse casi siempre a una incompatibilidad entre los tipos de salida: una unidad NPN conectada a una entrada PNP, o un problema de fugas en el cableado de dos hilos, tal y como se ha explicado anteriormente. El LED demuestra que la detección funciona; la señal que falta se debe a la interfaz.

La lección más importante: un sensor inductivo que “falla” en una aplicación limpia y seca suele indicarte algo sobre la instalación. Un sensor capacitivo que “falla” en una aplicación húmeda o polvorienta puede estar funcionando exactamente como se ha diseñado, pero en un entorno para el que no se diseñó.

Matriz de límites: Escena × Sensor × Qué comprobar primero

Almacenamiento y venta de ambas familias de productos: la perspectiva de un distribuidor

Cada uno de los datos anteriores se traduce en una decisión de almacenamiento para las empresas a las que, en última instancia, va dirigido este artículo. Se trata de los comerciantes y distribuidores que almacenan un poco de todo y se ganan la vida respondiendo a las preguntas de sus clientes.

Los sensores inductivos forman la línea de volumen. Son un producto básico del mercado del mantenimiento. Las máquinas llevan décadas utilizándolas, fallan por problemas de instalación más que por el entorno, y la demanda de recambios es constante. Los hilos anteriores del foro describen máquinas de 25 años de antigüedad cuyos sensores aún se sustituían, en lugar de rediseñarse. Dado que las mismas dimensiones físicas y los mismos intervalos estándar se repiten en todas las marcas, desde M8 hasta M30, tanto en versión empotrada como no empotrada, una pequeña matriz de unidades de stock cubre la mayor parte de la demanda de detección de metales.

Los sensores capacitivos constituyen la línea especializada. Son más caras y se limitan a un conjunto más reducido de aplicaciones: detección de materiales no metálicos, alarmas de nivel y detección a través de paredes. Su rendimiento depende de la respuesta a una pregunta que el cliente a menudo no plantea por iniciativa propia: ¿En qué consiste exactamente ese medio? Una unidad capacitiva M30 en stock se vende bien para aplicaciones relacionadas con el agua y se devuelve cuando se ha vendido para aplicaciones relacionadas con el petróleo a distancias propias del agua.

Esa asimetría hace que sea recomendable organizar la estantería por por clase de producto, no por página del catálogo:

Y la disciplina de venta se rige por las leyes de la física. Cuando un cliente pregunta “¿qué sensor necesito?”, la respuesta comienza con las cuatro preguntas de la lista de verificación anterior: material objetivo, pared intermedia, distancia y entorno. La distancia que indiques debe ser la subestimado la distancia correspondiente a su medio de transmisión, nunca la nominal. Haz esta pregunta adicional antes de dar un presupuesto: “¿Estás seguro de que el medio es apto para uso acuoso y no aceite, espuma o un polvo de baja constante dieléctrica?” Rechazar un pedido que no va a funcionar es más rentable que enviar uno que va a ser devuelto. Los sensores no fallan de forma selectiva en el terreno; fallan dentro de los límites que se han analizado en este artículo. El distribuidor que sea capaz de predecir esos límites desde la primera llamada es aquel cuyos clientes volverán a hacer pedidos.

Tanto si tus clientes te preguntan por la detección de metales como por la medición de niveles a través de paredes, contamos con series de sensores de proximidad inductivos y capacitivos en nuestra Catálogo de interruptores con sensor en OMCH. Puedes citar cualquiera de las respuestas de esa misma gama de un único proveedor, que abarca más de 30 categorías de productos.

Referencias

1. IECEE. “IEC 60947-5-2:2019 — Aparamenta de baja tensión, Parte 5-2: Interruptores de proximidad”. 2019.
   https://www.iecee.org/certification/iec-standards/iec-60947-5-22019
2. Balluff (Shawn Day). “Objetos de detección de los sensores de proximidad inductivos: el material sí importa”. 2024.
   https://www.balluff.com/en-us/blog/inductive-proximity-sensor-targets-material-does-matter
3. Eaton. “Sensor de proximidad capacitivo: características, limitaciones y recalibración de la distancia de detección”.”
   https://www.eaton.com/us/en-us/products/controls-drives-automation-sensors/sensors—limit-switches/capacitive-proximity-sensor.html
4. Eaton. “Cómo seleccionar un sensor de proximidad inductivo”.”
   https://www.eaton.com/us/en-us/products/controls-drives-automation-sensors/sensors—limit-switches/inductive-proximity-sensor/how-to-select-an-inductive-proximity-sensor.html
5. Sensor Partners. “Sensores inductivos frente a capacitivos: diferencias y cómo funcionan”.”
   https://sensorpartners.com/en/knowledge-base/the-difference-between-inductive-and-capacitive-sensors/
6. PLCTalk. “Bidón de 55 galones: detección del nivel de granalla”. 2016. Hilo del foro.
   https://www.plctalk.net/forums/threads/55-gal-drum-grit-media-level-sensing.102440/
7. PLCTalk. “¿Dispositivo aislador/convertidor de sensores de 2 hilos?”. 2015. Hilo del foro.
   https://www.plctalk.net/forums/threads/2-wire-sensor-isolator-converter-device.92612/
8. Reddit r/IndustrialMaintenance. “¿Cuál es el problema más frustrante con un sensor al que te has tenido que enfrentar?”. 2025. Informes de campo.
   https://www.reddit.com/r/IndustrialMaintenance/comments/1k8qxxt/whats_the_most_frustrating_sensor_issue_youve_had/
9. Reddit r/arduino. “Busco ayuda con un sensor de tipo industrial: nivel en un gran contenedor de serrín”. 2025. Informes de campo.
   https://www.reddit.com/r/arduino/comments/1jmario/looking_for_industrial_type_sensor_help_i_need_to/