Aumento de la sensibilidad para la medición de voltaje

Como has descubierto, la resistencia de una esfera de metal de 20 mm es muy baja. Esto, combinado con la resistencia de contacto, hará que sea imposible utilizar una técnica de medición de resistencia para diferenciar entre acero y latón. Un enfoque mucho más confiable sería detectar bolas ferrosas y cambiar el desviador cuando se detecten. Deja que todo lo demás vaya sin desviarse.

Los Principios de funcionamiento de los sensores de proximidad inductivos de Rockwell Automation ofrecen una buena explicación del uso práctico y el funcionamiento de estos dispositivos.

Figura 1. Configuración básica de un interruptor de proximidad inductivo.

Figura 2. Respuesta en función de la distancia al objetivo.

Figura 3. Factores de corrección para acero y latón.

La figura 3 es la interesante. Muestra que el sensor puede discriminar entre acero y latón simplemente aumentando la distancia. En tu caso harías:

• Monte el sensor sobre la pista mirando hacia abajo a las bolas que pasan por debajo.
• Mueva el sensor hacia adentro hasta que detecte bolas de acero de manera confiable.
• Confirme que no reacciona a las bolas de latón.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Figura 4. Circuito completo.

La Figura 4 muestra la adición de un temporizador con un retardo de apagado (ajustable) para mantener el solenoide encendido durante el tiempo suficiente para que la bola se haya desviado antes de volver a la posición predeterminada.

• Los sensores están disponibles para operar de 10 a 24 V CC.
• Los tipos PNP conmutan una carga que está conectada a tierra y, a veces, se los denomina tipo "fuente" ya que la corriente proviene del conmutador.
• Los tipos NPN conmutan una carga que está conectada a V+ y, a veces, se denominan tipo "hundido", ya que la corriente proviene de otro lugar pero se "hunde" en común a través del interruptor.
• Elija PNP o NPN para adaptarse a su temporizador.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Figura 1. Su circuito de prueba. Figura 2. Esquema equivalente.

Estás olvidando que tu medida te dará una resistencia de contacto que será mucho más alta que la resistencia de tu bola.

^{simular este circuito}

Figuras 3 y 4. Conexión Kelvin.

Debe hacer una conexión Kelvin con la parte que se está midiendo. Dado que fluye poca corriente en el circuito del medidor y tiene una alta resistencia, la resistencia de contacto del medidor se vuelve menos significativa.

Cómo medir:

• Impulse una corriente tan alta como pueda a través de la pelota para generar un voltaje significativo.
• Mida la corriente con un amperímetro.
• Mida el voltaje a través de la bola usando contactos Kelvin.
• Calcula la resistencia a partir de R = V / I.

Voy a ir a lo que veo como el final del juego en esto...

Mi objetivo es amplificar la diferencia de voltaje en cada canica, para poder conectarlas a un microcontrolador que pueda diferenciar el material de las canicas según el valor del voltaje.

Use CA pero no CA normal: estoy hablando de varios cientos de kHz, típicamente 300 kHz, como se usa en detectores de metales para alimentos y productos farmacéuticos (sí, he diseñado un par). Estas máquinas pueden discriminar el tamaño y el contenido del material con bastante éxito. Estoy hablando de diferenciación de hierro a latón a acero inoxidable: -

Si desea algo mucho más simple, indique sus necesidades de manera más explícita.