Sensores y transductor
Un sensor es un elemento que produce una señal relacionada
con la cantidad que se está midiendo.
Un transductor es un elemento que al someter a un cambio
físico experimenta un cambio relacionado.
Algunos términos empleados para definir el funcionamiento de
los transductores son:
·
Rango y margen: El rango se refiere a los
límites en los cuales puede variar la entrada y El margen es el valor máximo de
la entrada menos el valor mínimo.
·
Error: resultado entre una medición y el valor
verdadero de la cantidad que se mide.
·
Exactitud: Grado hasta el cual un valor
producido por un sistema de medición podría estar equivocado.
·
Sensibilidad: es la relación que te dice que
tanta salida se obtiene por unidad de entrada.
·
Error por histéresis: Los productores pueden
producir distintas salida de la misma magnitud que se mide, si dicha magnitud
se obtuvo mediante un incremento o reducción de términos.
·
Error por no linealidad: cuando se produce una
línea recta respecto a la salida y entrada.
·
Respetabilidad / Reproducibilidad: Capacidad de
los transductores de dar la misma respuesta una y otra vez.
·
Estabilidad: capacidad para producir la misma
salida cuando se emplea para medir una entrada constante.
·
Banda tiempo Muerto: es el rango de valores de
entrada en los cuales no hay salida.
·
Resolución: cuando la entrada varia
continuamente en todo el rango.
·
Impedancia de salida: Cuando un sensor produce
una salida eléctrica se vincula con unos circuitos eléctricos.
Características estáticas y dinámicas
·
Estáticas: valores obtenidos cuando se presenta
condiciones de estado
·
Dinámica: se refiere al comportamiento en el que
cambia el valor de entrada y cuando el valor que produce el transductor se
vuelve estable.
·
Tiempo de respuesta: tiempo que transcurre
después de aplicar una entrada constante.
·
Constante de tiempo: medida de la inercia del
sensor de que tan pronto reacciona a los cambios de su entrada.
·
Tiempo de subida: Tiempo que requiere la salida
para llegar a un porcentaje específico.
·
Tiempo de estabilidad: tiempo que tarda la
salida en estabilizarse a un porcentaje de un valor determinado.
Los sensores de
desplazamiento miden la magnitud con la que se desplaza un objeto.Sensores de posición determinan la
posición de un objeto en relación con un punto de referencia.
Sensores de proximidad son una modalidad
de sensor de posición y determina en que momento un objeto se mueve dentro de
la distancia critica.
Estos sensores se dividen en 2 sensores con contacto y sin
contacto.
Sensor de potenció-metro es simplemente un sensor en el cual
varia su resistencia a medida que camina la variable a censar a modo de potenció metro.
Sensores de velocidad y movimiento
Los sensores para censar la velocidad y el movimiento de
dividen en 3 
·
Codificación diferencial: el cual se utiliza
para medir la velocidad angular determinada por la cantidad de pulso producida
por segundos.
·
Tacogenerador: sirve para medir la velocidad angular
·
Sensores piro-eléctricos: en este sensor se forma un cristal piro-eléctrico
cristalizado cuyas cara pequeñas tienen pequeñas capas de metal, como
electrodos, que sirven para medir el movimiento.
Sensores de Fuerza:
La balanza de resorte es un
transductor muy común, para medir la fuerza, se basa en el empleo de
deformimetros de resistencias eléctricas para monitorias la deformación de
ciertos elementos como se estira o comprime.
Sensores de presión de fluidos
En estos sensores se monitorea la deformación elástica de
diafragmas, capsulas. En estos sensores se utiliza el tipo de medición de
presión relativa.
En un diafragma hay
una diferencia de presión entre las caras, por lo que el centro de diafragma se
desplaza. El movimiento del diafragma se monitorea mediante sensores de
desplazamiento.
Los sensores táctiles son una forma particular de sensor de
presión, se utilizan en las llemas de los dedos de las manos de los robots,
para determinar en qué momento la mano tiene contacto con un objeto. Se forman
de 2 capas de películas suaves, las cuales trasmiten las vibraciones de la capa
superior a la inferior.
Algunos sensores son: Placa
de orificios: es un disco con un orificio en el centro que se coloca en un
tubo, atreves del cual fluye un líquido, se mide la diferencia de presión entre
un punto igual al diámetro del tubo.Niveles de líquidos,los niveles de líquidos de un recipiente se pueden medir de
forma directa, monitoreando la posición de la superficie de líquido o de
manera indirecta, midiendo alguno
variable relacionada con la altura.
Sensores de Temperatura
Bandas
bimetálicas: constan de 2 bandas unidas de destino metal. Cuando cambia la
temperatura la banda conjunta se dobla y se curva y el metal con el mayor
coeficiente se quedara en la parte externada la curva.
Los detectores de temperatura por resistencias (DTr) son
elementos resistivos sencillos que adoptan la forma de bobinas de alambre
hechas de platino, níquel o de diversas
aleaciones. Estos elementos por lo general consisten en un alambre de platino
sujeto con adhesivos de vidrio para altas temperaturas en el interior de un
tubo de cerámica.
Termistores: Son dispositivos cuya resistencia varia en
función de la temperatura. Están formados por pequeñas piezas hechas de
materiales con la mezcla de oxido metálicos. Tienen formas diversas. Existen
los termistores (C oeficiente de TN) en los que disminuye su resistencia al
aumentar su temperatura y los (CTP) en los cuales aumente su resistencia conforme
aumenta su temperatura
-LMB.png/250px-Termopar_(diagrama_de_funcionamiento)-LMB.png)
Termopares: cuando 2 metales se une se produce un diferencial de potencial. Este diferencial depende de los metales utilizados y la temperatura de unión. La f.e.m. se producirá solo si la temperatura de ambos metales es diferente.Por lo general los termopares están montados dentro de una cubierta que les da protección mecánica y química. El tiempo de respuesta de los termopares sin cubierta es muy rápida. Cuando se emplea una cubierta grande este tiempo puede aumentar en varios segundos
Los fotodiodos son diodos de unión hechos con semiconductores los
cuales están conectados en un circuito con polarización inversa por lo que su
resistencia es muy elevada. Cuando la luz incide en la unión, la resistencia
del diodo disminuye y la corriente del circuito aumenta de manera notable. Es
decir, el fotodiodo sirve como dispositivo de resistencia variable, controlado
por la luz que incide en el.
Los fototransistores tienen una unión base colector p-n
sensible a la luz. Cuando la luz incide, se produce una corriente que es
directamente proporcional a la luz que incide. Debido a ello se produce una
corriente de colector que es una medida de la intensidad de la luz.
Las fotorresistencias
tiene una resistencia que depende de la intensidad luminosa que reciben, la
cual disminuye de manera lineal con la disminución de la intensidad de la
luz.
Selección de sensores
Al seleccionar un sensor hay que considera tres factores claves los
cuales son:
·
El tipo de medición que se requiere, la variable
que se va a medir, su valor nominal, la exactitud la velocidad de mediciones,
las condiciones ambientales en que se realiza la medición etc.
·
El tipo de salida que requiere el sensor, lo
cual determinara las condiciones de acondicionamiento de la señal, a fin de
encontrar con señales de salida adecuada para la medición.
·
Con base en lo anterior, se pueden identificar
algunos posibles sensores, teniendo en cuenta rango, exactitud, linealidad,
velocidad de respuesta, disponibilidad, costo etc.
Introducción de datos
mediante interruptores
Interruptores mecánicos tiene uno o varios pares de contacto
que se abren y cierran en forma mecánica, con lo que se cierran o abren
circuitos eléctricos. Es decir que al momento de abrirlos y cerrarlos se
trasmiten señales 0 o 1.
Polos: numero de circuitos independientes que se operan con una sola
acción de conmutación. Tiros: numero de
contactos individuales por cada polo.
Uno de los problemas más comunes al momento de que se mueva
el interruptor mecánico es que se produce un rebote. Dado que el rebote pueda ser tomado como otra
acción según un microprocesador
Para eliminar esos problemas se pueden recurrir a dos métodos:
1.- Si se usa un Software, se programa para que espere cierto
tiempo a que termine los rebotes y luego
porcada a seguir con su trabajo.
2.-Se
se utiliza un Hardware se puede utilizar un flip-flop
No hay comentarios:
Publicar un comentario