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"SENSORES"

Saul Ravelo Spanish

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"SENSORES"

Un sensor es un dispositivo capaz de detectar diferentes tipos de materiales, con el objetivo de mandar una señal y permitir que continué un proceso, o bien detectar un cambio; dependiendo del caso que éste sea. Un sensor es un transductor que se utiliza para medir una variable física de interés.
- Transductor
  - Es el dispositivo que transforma una magnitud física (mecánica, térmica, magnética, eléctrica, óptica, etc.) en otra magnitud, normalmente eléctrica.
- Clasificacion de los transductores y los sensores
  - Transductores analógicos.
    - proporcionan una señal analógica continua, por ejemplo voltaje o corriente eléctrica.
  - Transductores digitales
    - producen una señal de salida digital, en la forma de un conjunto de bits de estado en paralelo o formando una serie de pulsaciones que pueden ser contadas
  - Tipos de Sensores
    - Según la energía
      - Activos
        Emiten energía a partir de la transformación realizada. Dentro de este tipo de sensores podemos citar a las termocuplas, cristales piezoeléctricos, etc.
      - Pasivos
        Reciben energía para realizar la transformación. En este grupo están los termistores (su resistencia varía en función de la temperatura), micrófonos de condensador, los fotodiodos, etc.
    - según el principio de funcionamiento.
      - primarios.
        resistivos
        reactancia variable y electromagnética
        generadores
        digitales
    - según la magnitud a medir
      - están directamente relacionada con el fenómeno o estímulo físico que se desea medir. Los sensores pueden ser de:
    - desplazamiento, posición y proximidad.
      - Desplazamiento
        Los sensores de desplazamiento miden la magnitud que se desplaza un objeto
      - Posicion
        los sensores de posición determinan la posición de un objeto en relación a un punto de referencia
        de posición electromecánicos
        Un interruptor de límite de carrera, es un sensor de posición electromecánico que consiste de un cuerpo y una cabeza de operación.
        El cuerpo del interruptor incluye contactos eléctricos para energizar o para desenergizar un circuito. La cabeza de operación incorpora un cierto tipo de brazo, palanca o pulsador, designado como actuador. El interruptor de límite de carrera estándar es un dispositivo mecánico que utiliza el contacto físico para detectar la presencia de un objeto
        Funcionamiento
        Cuando el objeto entra en contacto con el actuador, el actuador se gira de su posición normal a la posición de funcionamiento. Esta operación mecánica activa los contactos eléctricos dentro del cuerpo del interruptor, dejando el pasar el flujo de corriente o cortando el paso de corriente.
      - Proximidad
        Los sensores de proximidad son una modalidad de sensor de posición y determinan en que momento un objeto se mueve dentro de una distancia crítica del sensor
        proximidad inductivos
        Los sensores de proximidad inductivos se utilizan para detectar la presencia de piezas metálicas en un rango de distancia que va de 1 mm a 30 mm, hasta 75 mm.
        Funcionamiento
        Trabajan mediante la inducción de corrientes parasitas o corrientes de Eddy en piezas metálicas. Dichas corrientes provocan un cambio en la amplitud del campo magnético generado por el sensor, esta reducción del campo magnético genera una señal eléctrica que se aprovecha para indicar la presencia de un objeto metálico en las cercanías del sensor.
        de proximidad capacitivos.
        Funcionamiento
        La función del detector capacitivo consiste en señalar un cambio de estado, basado en la variación del estímulo de un campo eléctrico. Los sensores capacitivos detectan objetos metálicos, o no metálicos, midiendo el cambio en la capacitancia, la cual depende de la constante dieléctrica del material a detectar, su masa, tamaño, y distancia hasta la superficie sensible del detector.
        de proximidad ópticos.
        Un sensor fotoeléctrico es otro tipo de dispositivo de detección de posición.
        Funcionamiento
        El control consiste en un emisor (fuente generadora de luz), un receptor para detectar la luz emitida, y la asociación electrónica que evalúa y amplifica la señal causando un cambio de estado en el sensor fotoeléctrico.
        Fotoeléctrico de Barrera
        el objeto se interpone entre el emisor del haz luminoso y el receptor. Si la luz no llega al receptor se produce la acción de conmutación.
        Fotoeléctrico de Retroreflexión
        Los detectores se denominan réflex, cuando el emisor del haz de luz y el receptor, están en la misma ubicación y el elemento contrario es un reflector.
        Fotoeléctrico Reflectivo Difuso
        el objeto a detectar realiza la función de reflector . El emisor y receptor están en el mismo espacio. Estos sensores no permiten que la distancia de conmutación sea aumentada.
        de proximidad ultrasónicos.
        usan un transductor para enviar y recibir señales de sonido de alta frecuencia.
        Funcionamineto
        Cuando un objeto entra al haz de la onda de sonido, el sonido es reflejado de regreso al sensor, haciendo que se conmute una señal de salida
    - de Fuerza y Presión
      - Fuerza
        trabajan básicamente midiendo la diferencia de potencial que se produce por la deformación causada por una fuerza a medir en elementos llamados galgas extensiométrica o strain gauge.
      - Presion
        -Elementos primarios de medida directa
        Miden la presión comparándola con la ejercida por un líquido de densidad y altura conocidas. Su rango de medida va de 0.1 a 3 mcda.
        -Tubo Bourdon
        Es un anillo casi completo, cerrado por un extremo, al aumentar la presión en el interior del tubo, éste tiende a enderezarse y el movimiento es trasmitido a la aguja indicadora, el rango de medida es 0.5 _ 6000 bar
        -Tubo en Espiral
        Se forma enrollando el tubo Bourdon en forma de espiral alrededor de un eje común. Permite medir presiones en un rango de 0.5 _ 2500 bar
        -Tipo Diafragma
        Una o varias cápsulas circulares conectadas entre si, de forma que al aplicar presión, cada cápsula se deforma y la suma de los pequeños desplazamientos es amplificada por un juego de palancas. El rango de medida es de 50 mcda a 2 bar
        Capacitivo
        Tienen una variación de capacitancia que se produce en un condensador al desplazarse una de sus placas
        Piezo – Eléctrico
        son materiales cristalinos que al deformarse (por acción de una presión) generan una señal eléctrica.
        Sensor Resistivo
        consiste en un elemento elástico que varía la resistencia (ohmios) de un potenciómetro en función de la presión
        Magnético de inductancia variable
        Tienen un núcleo móvil que se desplaza dentro de una bobina aumentando la inductancia en forma casi proporcional a la porción de núcleo contenida dentro de la bobina
        Galgas Extensiométricos
        Consiste de un hilo resistivo sometido a una tensión, se basa en la variación de longitud y diámetro de este hilo
        Piezo Resistivo
        Al igual que la galga extensiomátrica, varia su resistencia eléctrica por efecto de la presión, objetos pequeños, manos ortopédicas y robots.
        Presostato
        permiten regular o controlar una presión o depresión en los circuitos neumáticos o hidráulicos.
    - Sensores de Temperatura
      - existen numerosos tipos de sensores de temperatura o termómetros que, según la aplicación especifica, pueden ser los más adecuados.
      - Termopares / termocuplas
        son sensores activos. Usan el efecto Seebeck
        Caracteristicas
        Se puede medir el voltaje, que es proporcional a la diferencia de temperaturas. Señal de salida muy baja: milivoltios. Necesita acondicionamiento de la señal. Sensibilidad baja: microvoltios por grado Aguantan altas temperaturas (p.e. calderas). - Bastante lineales
- Su funcionamiento depende de
  - Exactitud
  - Velocidad de respuesta
  - Precisión
  - Calibración
  - Histéresis