Tipos de sensores

1. SENSORES
Complementos de electrónica analógica I
Ing. Enrique M. Avila Perona

2. ¿Qué es un Transductor?
 Un transductor es un dispositivo que transforma
un tipo de variable física (por ejemplo fuerza,
presión, temperatura, velocidad, etc.) en otro.
 Un sensor es un transductor que se utiliza para
medir una variable física de interés.
• Algunos de los sensores y transductores utilizados
con más frecuencia son los calibradores de tensión
 (utilizados para medir la fuerza y la presión), los
termopares (temperaturas), los velocímetros
(velocidad).
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3. Otras Características
 Los transductores y los sensores pueden clasificarse
en dos tipos básicos, dependiendo de la forma de la
señal convertida. Los dos tipos son:
 Transductores analógicos
 Transductores digitales
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4.  Los transductores analógicos proporcionan una señal
analógica continua, por ejemplo voltaje o corriente eléctrica.
Esta señal puede ser tomada como el valor de la variable física
que se mide.
 Los 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.
 En una u otra forma, las señales digitales representan el valor
de la variable medida.
 Los transductores digitales suelen ofrecer la ventaja de ser más
compatibles con las computadoras digitales que los sensores
analógicos en la automatización y en el control de procesos.
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5. Características deseables de los
transductores
 Exactitud
 La exactitud de la medición debe ser tan alta como fuese
posible. Se entiende por exactitud que le valor verdadero
de la variable se pueda detectar sin errores sistemáticos
positivos o negativos en la medición. Sobre varias
mediciones de la variable, el promedio de error entre el
valor real y el valor detectado tendera a ser cero.
 Precisión
 La precisión de la medición debe ser tan alta como fuese
posible. La precisión significa que existe o no una
pequeña variación aleatoria en la medición de la
variable. La dispersión en los valores de una serie de
mediciones será mínima.
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6. Características deseables de los
transductores
 Rango de funcionamiento
 El sensor debe tener un amplio rango de
funcionamiento y debe ser exacto y preciso en todo el
rango.
 Velocidad de respuesta
 El transductor debe ser capaz de responder a los
cambios de la variable detectada en un tiempo
mínimo. Lo ideal sería una respuesta instantánea.
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7. Características deseables de los
transductores
Calibración
 El sensor debe ser fácil de calibrar. El tiempo y los
procedimientos necesarios para llevar a cabo el proceso
de calibración deben ser mínimos. Además, el sensor no
debe necesitar una recalibración frecuente.
 El término desviación se aplica con frecuencia para
indicar la pérdida gradual de exactitud del sensor que se
produce con el tiempo y el uso, lo cual hace necesaria su
recalibración.
Fiabilidad
 El sensor debe tener una alta fiabilidad. No debe estar
sujeto a fallos frecuentes durante el funcionamiento.
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8. Clasificación de los sensores
según el tipo de magnitud
 Posición lineal o angular.
 Desplazamiento o deformación.
 Velocidad lineal o angular.
 Aceleración.
 Fuerza y par.
 Presión.
 Caudal.
 Temperatura.
 Presencia o proximidad.
 Táctiles.
 Intensidad lumínica.
 Sistemas de visión artificial.
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9. Sensores de Temperatura
 Clínicos
 Resistencias
 Termistores
 Termopar
 Diodos
 Pirómetros de radiación
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10. Curvas de utilización
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11. Temperatura
 Resistencias
Rt = Ro (1 + t)
 Curvas
 Aplicaciones
 Puente de Wheaststone
 Circuitos analógicos
 Sondas
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12. •Resistencia de Platino o Níquel
•Precisos (-200ºC a 800ºC)
•Basados en el cambio de resistencia debido a la temperatura
(corriente fija -> cambio de tensión)
Pt100
Pt500
Temperatura – termómetros de resistencia

13. Puente de Wheaststone
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14. •Termistores
•Elementos semiconductores
•La resistencia varía con la temperatura
•PTC – R aumenta con T
•NTC – R disminuye con T
•Alta sensibilidad
•Grandes tolerancias
NTC
PTC
Protección de circuitos
eléctricos, motores...
Temperatura – PTC . NTC

15. •Basados en el efecto termoeléctrico
•La unión debe referenciarse, pues depende del material y de
la temperatura de trabajo.
• Delicados a la hora de conectar (bornas especiales)
Medida de temperatura
en hornos, maquinaria...
Temperatura – termopares

16. Sensores de Presión
Definición:
 La presión está definida como la fuerza por
unidad de superficie: p= F/A
 En el sistema internacional de medidas (SI)
está normalizada en pascal, el cuál a su vez
es igual a 1Newton/m2.
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17. DISTINTAS PRESIONES
 La presión absoluta, que se mide con relación al cero absoluto
de presión
 La presión atmosférica es la presión ejercida por la atmósfera
terrestre.
 La presión relativa es la determinada por un elemento que
mide la diferencia entre la presión absoluta y la presión
atmosférica.
 La presión diferencial es la diferencia entre dos presiones
 El vacío es la diferencia de presiones entre la presión
atmosférica y la presión absoluta, cuando esta es menor a la
atmosférica.
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18. Transductores de Presión
 Mecánicos
 Tubo de Bourdon
 Fuelle
 Diafragma
 Electromecánicos
 Resistivos ,magnéticos, capacitivos, inductivos y
 extensiométricos
 Electrónicos
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19. Transductores de presión
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20. Tubo de Bourdon
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21. Diafragma
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22. Fuelle
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23. Otros Tipos
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24. • Analógicos (transductores de presión)
• Digitales (presostatos, vacuostatos)
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SDE1
SDE5 PEV

25. INSTRUMENTOS ELECTROMECANICOS
 Estos sensores utilizan igualmente dispositivos
mecánicos elásticos, combinados con un
transductor eléctrico que genera la señal
eléctrica correspondiente.
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26. Tabla
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27. Sensores potenciométricos
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28. Galgas extensiométricas
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29. Distintos tipos
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30. Sensores Piezoeléctricos
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31. Capacitivos, Inductivos
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32. Sensores de Humedad
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33. Electrónicos
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34. Sensores Efecto Hall
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35. Mecánicos: Bumper
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36. Conexión:
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37. IR: CNY70
 El color blanco
refleja la luz IR.
 El color negro
absorbe la luz
IR.
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38. Conexión:
 Hay que utilizar
los pines que
tienen resistencia
de polarización.
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39. IR: GP2D12
 Midiendo el ángulo
de rebote y el ángulo
de salida se puede
conocer la distancia
al objeto.
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40. Conexión:
 El pin de
señal debe
ser un
conversor
A/D.
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41. Sonar de ultrasonidos:
 La medida se basa en
medir el tiempo de
vuelo del eco de
ultrasonidos.
 Esta medida es lineal:
d =v*t.
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42. Conexión:
 Hacen falta dos
señales para
controlar el
módulo de
ultrasonidos.
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43. Detectores de proximidad
inductivos

44. Detectores de proximidad
inductivos

45. Detectores de proximidad
inductivos

46. Detectores de proximidad
inductivos

47. Detectores de proximidad inductivos

48. Detectores de proximidad
inductivos

49. Detectores de proximidad
inductivos

50. Detectores de proximidad
capacitivos

51. Detectores de proximidad
capacitivos

52. Detectores de proximidad
capacitivos

53. Detectores de proximidad
capacitivos

54. Detectores de proximidad
capacitivos

55. Detectores de proximidad
capacitivos

56. Detectores de proximidad
capacitivos

57. Detectores de proximidad
capacitivos

58. Detectores de proximidad
capacitivos

59. Detectores fotoeléctricos

60. Detectores fotoeléctricos

61. Detectores fotoeléctricos

62. Detectores fotoeléctricos

63. Detectores fotoeléctricos

64. Detectores fotoeléctricos

65. Detectores fotoeléctricos