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CLASIFICACIÓN DE
SENSORES
Universidad Santiago de Cali
Ing. Edwin J. Ortega
Docente H.C.
¿Que es un sensor?
• Un sensor o captador, como prefiera llamársele, no es
más que un dispositivo diseñado para recibir información
de una magnitud del exterior y transformarla en otra
magnitud, normalmente eléctrica, que seamos capaces
de cuantificar y manipular.
¿Como se clasifican?
Los sensores se pueden clasificar según:
• Su principio de funcionamiento
• El tipo de señal de salida
• El rango de valores de salida
• El nivel de integración
• El tipo de variable medida
CLASIFICACIÓN SEGÚN EL
PRINCIPIO DE
FUNCIONAMIENTO
Activos - Pasivos
Según el principio de funcionamiento
Encontramos dos tipos de sensores:
• Activos
• Pasivos
Sensores Activos
• Son aquellos que generan señales representativas de las
magnitudes a medir en forma autónoma, sin requerir de
fuente alguna de alimentación.
Sensores Pasivos
• Son aquellos que generan señales representativas de las
magnitudes a medir por intermedio de una fuente auxiliar.
CLASIFICACIÓN SEGÚN EL
TIPO DE SEÑAL QUE
GENERAN
Digitales – Análogos – Temporales.
Sensores Digitales
• Los sensores digitales son aquellos que frente a un
estímulo pueden cambiar de estado ya sea de cero a uno
o de uno a cero (hablando en términos de lógica digital)
en este caso no existen estados intermedios y los valores
de tensión que se obtienen son únicamente dos, 5V y 0V
(o valores muy próximos)
Sensores Análogos
• es aquel que, como salida, emite una señal comprendida
por un campo de valores instantáneos que varían en el
tiempo, y son proporcionales a los efectos que se están
midiendo
Sensores temporales
• Son aquellos que entregan una señal
variable en el tiempo la cual puede ser
una onda sinusoidal, triangular o
cuadrada.
SEGÚN EL RANGO DE
VALORES DE SALIDA
On/Off – De medida
Sensores On/Off
También conocidos como sensores si-no, sensores 0-1,
sensores on-off, o sensores binarios son en general
dispositivos mecánicos simples, los mas comunes son:
• Interruptores Reed que se conectan por la proximidad de
un imán.
• Interruptor de péndulo, donde un peso cuelga de un hilo
conductor dentro de un anillo metálico y las vibraciones o
movimiento del anillo producen el cierre del circuito.
Sensores de Medida
• En estos sensores se
obtiene una salida
proporcional a la señal
de entrada
SEGÚN EL NIVEL DE
INTEGRACIÓN
Discretos – Integrados - Inteligentes
Sensores discretos
• Sensor en el que el circuito de acondicionamiento se
realiza mediante componentes electrónicos separados e
interconectados entre sí.
Sensores integrados
• Elemento sensor y circuito acondicionador (al menos
este ultimo) construidos en un único circuito integrado,
monolítico o hibrido.
Sensores inteligentes
• Realiza al menos una de las siguientes funciones
• Cálculos numéricos
• Comunicación en red ( No una punto a punto)
• Autocalibracion y autodiagnostico
• Múltiples medidas con identificación del sensor
SEGÚN EL TIPO DE
VARIABLE FÍSICA MEDIDA
Mecánicos – Eléctricos – Magnéticos – Térmicos – Acústicos –
Ultrasónicos – Químicos – Ópticos – Radiación – Laser.
Sensores Mecánicos
• Son dispositivos que cambian su comportamiento bajo la
acción de una magnitud física que pueden directa o
indirecta.
• Los sensores mecánicos son utilizados para medir:
Desplazamiento, posición, tensión, movimiento, presión,
flujo.mente transmitir una señal que indica cambio.
Sensores Eléctricos
• Un sensor es un dispositivo capaz de detectar
magnitudes físicas o químicas, llamadas variables de
instrumentación, y transformarlas en variables eléctricas.
Las variables de instrumentación pueden ser por ejemplo:
temperatura, intensidad lumínica, distancia, aceleración,
inclinación, desplazamiento, presión, fuerza, torsión,
humedad, movimiento, pH, etc.
Sensores Magnéticos
• Se sirve del efecto Hall para la medición de campos
magnéticos o corrientes o para la determinación de la
posición.
Sensores Térmicos
• Se usan para la medición precisa de la temperatura,
proporcionan una indicación visual o una señal de
realimentación mecánica o eléctrica que puede ser
utilizada en un sistema de lazo cerrado para permitir el
control automático de procesos térmicos.
• Sensores termorresistivos
• Sensores termoeléctricos
• Sensores monolíticos o de silicio
• Sensores piroeléctricos
Sensores termorresistivos.
• También denominados termorresistencias, son
dispositivos cuya resistencia cambia a medida que lo
hace la temperatura. Los más conocidos son los
detectores de temperatura resistivos o RTD (resistance
temperature detectors), basados en materiales metálicos
como el platino y el níquel, y los termistores, basados en
óxidos metálicos semiconductores
Sensores termoeléctricos
• Popularmente conocidos como termocuplas o
termopares, son dispositivos que producen un voltaje
proporcional a la diferencia de temperatura entre el punto
de unión de dos alambres metálicos disímiles (unión
ca¬liente) y cualquiera de los extremos libres (unión fría).
Este fenómeno se denomina efecto Seebeck.
Sensores monolíticos o de silicio
• Son dispositivos basados en las propiedades
térmicas de las uniones semiconductoras (PN),
particularmente la dependencia de la tensión base emisor
(VBE) de los transistores bipolares con la temperatura
cuando la corriente de colector es constante.
Generalmente incluyen sus propios circuitos de
procesamiento de señales, así como varias funciones de
interface especiales con el mundo externo.
Sensores piroeléctricos
• También denominados termómetros de radiación,
son dispositivos que miden indirectamente la temperatura
a partir de la medición de la radiación térmica infrarroja
que emiten los cuerpos calientes.
Los termostatos, termorresistencias y sensores de silicio
son dispositivos generalmente invasivos, es decir deben
estar en contacto físico con la substancia u objeto cuya
temperatura se desea medir.
Sensores Acústicos.
• Los micrófonos son los sensores que facilitan la
conversión de una señal acústica en eléctrica. Se pueden
aplicar diversos principios a su realización siendo la más
común la combinación de fenómenos mecánico-acústicos
y su conversión electromecánica.
• Capacitivos
• Piezoeléctricos
• Electrodinámicos
Sensor acústico capacitivo
• El micrófono de condensador está formado por una placa
delgada o membrana llamada diafragma, tal que es
susceptible de moverse por acción de las variaciones de
presión sonora, y por otra placa posterior fija y paralela al
diafragma. Los movimientos de éste, respecto de la placa
posterior, determinan variaciones de la capacidad eléctrica del
condensador así formado. La polarización del condensador se
realiza a un nivel fijo de corriente continua y a través de un
circuito con alta constante de
Sensor acústico piezoeléctrico
• Utiliza la fuerza producida por la presión del aire para
deformar un material piezoeléctrico que a su vez genera
carga eléctrica. Los materiales utilizados pueden ser
tanto cristales naturales (cuarzo, turmalina, etc), como los
creados añadiendo impurezas a una estructura cristalina
natural (titanatos de Bario y titanozirconatos de Plomo).
Sensor acústico Electrodinámico
• Se denominan también de
bobina móvil. Este sensor
utiliza la velocidad comunicada
al diafragma por la presión
sonora para inducir una fuerza
electromotriz en la bobina móvil
que se halla en el interior de un
campo magnético.
Sensores Ultrasónicos
• Lossensoresultrasónicossoninterruptoreselec-
trónicosquetrabajansincontacto.Laparteemisoragenerapul
sosdesonidosmuyfuertesdentrodelrangodelultrasonido.
Sensores Químicos
• Los sensores químicos
están formados por: Un
receptor que se encarga de
reconocer selectivamente a
la especie química a
detectar y un transductor
que se encarga de convertir
la señal química en señal
eléctrica.
Sensores Ópticos
• Un sensor óptico se basa en el aprovechamiento de la
interacción entre la luz y la materia para determinar las
propiedades de ésta. Una mejora de los dispositivos
sensores, comprende la utilización de la fibra óptica como
elemento de transmisión de la luz.
Sensores de Radiación
Son necesarios para determinar las propiedades de las
partículas (E, q, m) de la radiacion.
Fundamentales para:
• 1. Informacion acerca de los nucleos.
• 2. Proteccion y control de radiactividad.
Se fundamenta en la interaccion de la radiación con la materia
• Distinta interacción distintos detectores
Sensores Laser
• Cuando se inventaron, en 1960, los láseres se calificaron
como "una solución a la espera de un problema". Desde
entonces, se han vuelto omnipresentes y actualmente
pueden encontrarse en miles de aplicaciones, en campos
muy variados, como la electrónica de consumo, la
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Clasificacion de sensores

  • 1. CLASIFICACIÓN DE SENSORES Universidad Santiago de Cali Ing. Edwin J. Ortega Docente H.C.
  • 2. ¿Que es un sensor? • Un sensor o captador, como prefiera llamársele, no es más que un dispositivo diseñado para recibir información de una magnitud del exterior y transformarla en otra magnitud, normalmente eléctrica, que seamos capaces de cuantificar y manipular.
  • 3. ¿Como se clasifican? Los sensores se pueden clasificar según: • Su principio de funcionamiento • El tipo de señal de salida • El rango de valores de salida • El nivel de integración • El tipo de variable medida
  • 4. CLASIFICACIÓN SEGÚN EL PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO Activos - Pasivos
  • 5. Según el principio de funcionamiento Encontramos dos tipos de sensores: • Activos • Pasivos
  • 6. Sensores Activos • Son aquellos que generan señales representativas de las magnitudes a medir en forma autónoma, sin requerir de fuente alguna de alimentación.
  • 7. Sensores Pasivos • Son aquellos que generan señales representativas de las magnitudes a medir por intermedio de una fuente auxiliar.
  • 8. CLASIFICACIÓN SEGÚN EL TIPO DE SEÑAL QUE GENERAN Digitales – Análogos – Temporales.
  • 9. Sensores Digitales • Los sensores digitales son aquellos que frente a un estímulo pueden cambiar de estado ya sea de cero a uno o de uno a cero (hablando en términos de lógica digital) en este caso no existen estados intermedios y los valores de tensión que se obtienen son únicamente dos, 5V y 0V (o valores muy próximos)
  • 10. Sensores Análogos • es aquel que, como salida, emite una señal comprendida por un campo de valores instantáneos que varían en el tiempo, y son proporcionales a los efectos que se están midiendo
  • 11. Sensores temporales • Son aquellos que entregan una señal variable en el tiempo la cual puede ser una onda sinusoidal, triangular o cuadrada.
  • 12. SEGÚN EL RANGO DE VALORES DE SALIDA On/Off – De medida
  • 13. Sensores On/Off También conocidos como sensores si-no, sensores 0-1, sensores on-off, o sensores binarios son en general dispositivos mecánicos simples, los mas comunes son: • Interruptores Reed que se conectan por la proximidad de un imán. • Interruptor de péndulo, donde un peso cuelga de un hilo conductor dentro de un anillo metálico y las vibraciones o movimiento del anillo producen el cierre del circuito.
  • 14. Sensores de Medida • En estos sensores se obtiene una salida proporcional a la señal de entrada
  • 15. SEGÚN EL NIVEL DE INTEGRACIÓN Discretos – Integrados - Inteligentes
  • 16. Sensores discretos • Sensor en el que el circuito de acondicionamiento se realiza mediante componentes electrónicos separados e interconectados entre sí.
  • 17. Sensores integrados • Elemento sensor y circuito acondicionador (al menos este ultimo) construidos en un único circuito integrado, monolítico o hibrido.
  • 18. Sensores inteligentes • Realiza al menos una de las siguientes funciones • Cálculos numéricos • Comunicación en red ( No una punto a punto) • Autocalibracion y autodiagnostico • Múltiples medidas con identificación del sensor
  • 19. SEGÚN EL TIPO DE VARIABLE FÍSICA MEDIDA Mecánicos – Eléctricos – Magnéticos – Térmicos – Acústicos – Ultrasónicos – Químicos – Ópticos – Radiación – Laser.
  • 20. Sensores Mecánicos • Son dispositivos que cambian su comportamiento bajo la acción de una magnitud física que pueden directa o indirecta. • Los sensores mecánicos son utilizados para medir: Desplazamiento, posición, tensión, movimiento, presión, flujo.mente transmitir una señal que indica cambio.
  • 21. Sensores Eléctricos • Un sensor es un dispositivo capaz de detectar magnitudes físicas o químicas, llamadas variables de instrumentación, y transformarlas en variables eléctricas. Las variables de instrumentación pueden ser por ejemplo: temperatura, intensidad lumínica, distancia, aceleración, inclinación, desplazamiento, presión, fuerza, torsión, humedad, movimiento, pH, etc.
  • 22. Sensores Magnéticos • Se sirve del efecto Hall para la medición de campos magnéticos o corrientes o para la determinación de la posición.
  • 23. Sensores Térmicos • Se usan para la medición precisa de la temperatura, proporcionan una indicación visual o una señal de realimentación mecánica o eléctrica que puede ser utilizada en un sistema de lazo cerrado para permitir el control automático de procesos térmicos. • Sensores termorresistivos • Sensores termoeléctricos • Sensores monolíticos o de silicio • Sensores piroeléctricos
  • 24. Sensores termorresistivos. • También denominados termorresistencias, son dispositivos cuya resistencia cambia a medida que lo hace la temperatura. Los más conocidos son los detectores de temperatura resistivos o RTD (resistance temperature detectors), basados en materiales metálicos como el platino y el níquel, y los termistores, basados en óxidos metálicos semiconductores
  • 25. Sensores termoeléctricos • Popularmente conocidos como termocuplas o termopares, son dispositivos que producen un voltaje proporcional a la diferencia de temperatura entre el punto de unión de dos alambres metálicos disímiles (unión ca¬liente) y cualquiera de los extremos libres (unión fría). Este fenómeno se denomina efecto Seebeck.
  • 26. Sensores monolíticos o de silicio • Son dispositivos basados en las propiedades térmicas de las uniones semiconductoras (PN), particularmente la dependencia de la tensión base emisor (VBE) de los transistores bipolares con la temperatura cuando la corriente de colector es constante. Generalmente incluyen sus propios circuitos de procesamiento de señales, así como varias funciones de interface especiales con el mundo externo.
  • 27. Sensores piroeléctricos • También denominados termómetros de radiación, son dispositivos que miden indirectamente la temperatura a partir de la medición de la radiación térmica infrarroja que emiten los cuerpos calientes. Los termostatos, termorresistencias y sensores de silicio son dispositivos generalmente invasivos, es decir deben estar en contacto físico con la substancia u objeto cuya temperatura se desea medir.
  • 28. Sensores Acústicos. • Los micrófonos son los sensores que facilitan la conversión de una señal acústica en eléctrica. Se pueden aplicar diversos principios a su realización siendo la más común la combinación de fenómenos mecánico-acústicos y su conversión electromecánica. • Capacitivos • Piezoeléctricos • Electrodinámicos
  • 29. Sensor acústico capacitivo • El micrófono de condensador está formado por una placa delgada o membrana llamada diafragma, tal que es susceptible de moverse por acción de las variaciones de presión sonora, y por otra placa posterior fija y paralela al diafragma. Los movimientos de éste, respecto de la placa posterior, determinan variaciones de la capacidad eléctrica del condensador así formado. La polarización del condensador se realiza a un nivel fijo de corriente continua y a través de un circuito con alta constante de
  • 30. Sensor acústico piezoeléctrico • Utiliza la fuerza producida por la presión del aire para deformar un material piezoeléctrico que a su vez genera carga eléctrica. Los materiales utilizados pueden ser tanto cristales naturales (cuarzo, turmalina, etc), como los creados añadiendo impurezas a una estructura cristalina natural (titanatos de Bario y titanozirconatos de Plomo).
  • 31. Sensor acústico Electrodinámico • Se denominan también de bobina móvil. Este sensor utiliza la velocidad comunicada al diafragma por la presión sonora para inducir una fuerza electromotriz en la bobina móvil que se halla en el interior de un campo magnético.
  • 33. Sensores Químicos • Los sensores químicos están formados por: Un receptor que se encarga de reconocer selectivamente a la especie química a detectar y un transductor que se encarga de convertir la señal química en señal eléctrica.
  • 34. Sensores Ópticos • Un sensor óptico se basa en el aprovechamiento de la interacción entre la luz y la materia para determinar las propiedades de ésta. Una mejora de los dispositivos sensores, comprende la utilización de la fibra óptica como elemento de transmisión de la luz.
  • 35. Sensores de Radiación Son necesarios para determinar las propiedades de las partículas (E, q, m) de la radiacion. Fundamentales para: • 1. Informacion acerca de los nucleos. • 2. Proteccion y control de radiactividad. Se fundamenta en la interaccion de la radiación con la materia • Distinta interacción distintos detectores
  • 36. Sensores Laser • Cuando se inventaron, en 1960, los láseres se calificaron como "una solución a la espera de un problema". Desde entonces, se han vuelto omnipresentes y actualmente pueden encontrarse en miles de aplicaciones, en campos muy variados, como la electrónica de consumo, la tecnología de la información, la investigación científica, la medicina, la industria y el sector militar.