2. PRINCIPIO FÍSICO
C = f (dieléctrico,geometría)
Sensores:
– Variación del dieléctrico
– Variación de la geometría
Condensador de placas paralelas:
A
d
C = ε A/d
. A>>d
. Sin efecto de puntas
4. SENSORES CAPACITIVOS
Ventajas
Simplicidad mecánica
Error de rozamiento mínimo
Tamaño y masa pequeños
Alta resolución y sensibilidad
Buena reproductibilidad
Alta estabilidad con la temperatura
Fácil integración en C.I.
5. SENSORES CAPACITIVOS
Limitaciones
Resistencias parásitas
Alta impedancia de salida
Afectados por campos electromagnéticos
Necesidad de apantallamiento
Utilización de guardas
6. APLICACIONES
Desplazamientos lineales y angulares
Presión, fuerza, par y aceleración
Deformaciones, galgas capacitivas
Humedad (óxido de aluminio como
dieléctrico)
Análisis químico
Nivel de líquidos
15. PROPIEDADES MAGNÉTICAS
Φ
B v
H F i
Permeabilidad Reluctancia Inductancia
Material Geometría Espiras
Φ - Flujo magnético
B - Inducción magnética V - Tensión
F - F. magnetomotriz
H - Intensidad de campo I - Corriente
16. SENSORES INDUCTIVOS
L = F (geometría, espiras, reluctancia)
i
L = N dΦ / di
Φ = F/R L = N2/R
F=Ni
Φ
R= ∑1/µi li/Ai
17. TIPOS
Sensores de reluctancia
variable
Desplazamiento, posición,
espesor, proximidad
Transformadores
diferenciales LVDT
Desplazamiento,posición,
palpadores,zero en
servosistemas
Transformadores variables
Sincros
Resolvers
Servosistemas de
posición angular
18. SENSORES INDUCTIVOS
LIMITACIONES
L no es constante en los extremos
Con núcleos ferromagnéticos, fmax=20kHz
Apantallamiento magnético a campos externos
Demodulador con discriminación de fase
VENTAJAS:
Robustos
Alta sensibiliad
No afectados por condiciones ambientales
24. Acondicionamiento
Divisores de tensión
Puentes de impedancias
Alimentación en alterna
Señal modulada en amplitud
Obtener una señal continua de entrada al
CAD
Detección del valor de pico
Obtención del valor eficaz
Obtención del valor medio después de
rectificar
26. CAPACITIVOS
Impedancias de salida altas
Cable apantallado ----->Capacidad en paralelo
Electrónica cerca del sensor
Frecuencias de alimentación
100MHz>f >10KHz
Puente con brazos inductivos para evitar los errores
de las capacidades a masa (puente de Blumlein)
f<100kHz
Pseudopuentes
Métodos de transferencia de carga con capacidades
conmutadas
28. Amplificación en alterna
Impedancia de entrada menor
Limitación de frecuencia debida al slew-rate
f <SR/(2πVp)
Desacoplo de las alimentaciones a
frecuencias altas.El PSRR disminuye con la
frecuencia.
Desacoplo con condensadores cerámicos de
100nF en paralelo con tántalos de 10µF
30. Conversión alterna-continua
Señales 0<x<a
Rectificación
Filtro pasa-bajos
Señales -a<x<+a
Amplificador de portadora
• Amplificación de alterna
• Demodulación coherente
• Filtrado de portadora
Desde un sistema digital
• Amplificación
• Filtrado