Sensores convertido

SENSORES
Complementos de electrónica analógica I
Ing. Enrique M. AvilaPerona

Ing. Enrique M. Avila Perona
¿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 deinterés.
• 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).

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

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.

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.

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.

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.

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.

Sensores de
Temperatura
Clínicos
Resistencias
Termistores
Termopar
Diodos
Pirómetros de radiación

Curvas de
utilización

Temperatura
Resistencias
Rt =Ro (1 + t)
Curvas
Aplicaciones
Puente de Wheaststone
Circuitos analógicos
Sondas

•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

Puente de
Wheaststone

•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

•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

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.

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.

Transductores de Presión
Mecánicos
Tubo de Bourdon
Fuelle
Diafragma
Electromecánicos
Resistivos ,magnéticos, capacitivos, inductivos y
extensiométricos
Electrónicos

Transductores de presión

Tubo de Bourdon

Diafragma

Fuelle

Otros
Tipos

• Analógicos (transductores depresión)
• Digitales (presostatos, vacuostatos)
SDE1
SDE5 PEV

INSTRUMENTOS ELECTROMECANICOS
Estos sensores utilizan igualmente dispositivos
mecánicos elásticos, combinados con un
transductor eléctrico que genera la señal
eléctrica correspondiente.

Tabla

Sensores potenciométricos

Galgas extensiométricas

Distintos tipos

Sensores Piezoeléctricos

Capacitivos,
Inductivos

Sensores de Humedad

Electrónicos

Sensores Efecto Hall

Mecánicos:
Bumper

Conexió
n:

IR:
CNY70
El color blanco
refleja la luz IR.
El color negro
absorbe la luz
IR.

Conexió
n:
Hay que utilizar
los pines que
tienen resistencia
de polarización.

IR:
GP2D12
Midiendo el ángulo
de rebote y elángulo
de salida se puede
conocer la distancia
al objeto.

Conexió
n: El pin de
señal debe
ser un
conversor
A/D.

Sonar de
ultrasonidos: La medida se basa en
medir el tiempo de
vuelo del eco de
ultrasonidos.
Esta medida es lineal:
d =v*t.

Conexió
n: Hacen falta dos
señales para
controlar el
módulo de
ultrasonidos.

Detectores de proximidad
inductivos

Detectores de proximidad inductivos

Detectores de proximidad
capacitivos

Detectores de
proximidad capacitivos

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