Este documento presenta información sobre sensores binarios. Brevemente describe que los sensores binarios convierten una magnitud física en una señal lógica o binaria, principalmente una señal eléctrica con los estados de "prendido" y "apagado". Luego menciona algunos tipos de sensores binarios como finales de carrera, sensores de proximidad, presostatos y termostatos.

1. Universidad de Oriente
Núcleo de Monagas
Departamento de Ingeniería de Sistemas
Curso Especial de Grado - Área: ACPI
Instrumentación y Control Industrial
Sensores y Transmisores Binarios
Unidad II: Sensores
Profesora: Bachilleres:
Ing. Edgar Goncalves Carvajal Pérez, Argenis Coromoto Jr. C.I 20.616.686
Contreras Campos, Miguel José C.I 20.916.310
Equipo RTU
Maturín, Febrero 2016

2. ÍNDICE
Contenido
INTRODUCCIÓN..................................................................................................................1
MARCO TEÓRICO ...............................................................................................................2
1.- Sensor ............................................................................................................................2
2.- Características de los sensores ......................................................................................2
3.- Transmisores .................................................................................................................3
4.- Transmisores binarios....................................................................................................3
5.- Sensores binarios...........................................................................................................3
6.- Tipos de sensores binarios.............................................................................................4
DISCUSIÓN ...........................................................................................................................7
CONCLUSIONES..................................................................................................................9
REFERENCIAS ...................................................................................................................10

3. 1
INTRODUCCIÓN
En los sistemas de producción, sea cual sea la índole del mismo, es sumamente
importante que los dispositivos que intervienen como elementos integradores, brinden un
buen nivel de seguridad para que se puedan cumplir a cabalidad todos los procesos
implicados sin ningún tipo de inconvenientes. Algunas de las industrias que se pueden
mencionar dentro de este contexto son: las alimenticias, manufactureras, comerciales entre
otras.
En este sentido, es conveniente mencionar que uno de los aspectos más resaltantes
dentro de la automatización industrial es el tema de los sensores, estos son cada vez más
comunes en la vida cotidiana. Por ejemplo, un automóvil utiliza varios sensores para para
inspeccionar sus funciones básicas. Estos dispositivos permiten detectar variables físicas o
químicas, que son denominadas variables de instrumentación, estas pueden ser temperatura,
intensidad lumínica, presión, humedad, movimiento, ph, entre otras.
Aunado a lo anterior cabe mencionar que el mecanismo de funcionamiento de los
sensores radica en detectar las variables físicas o químicas (pueden ser cualquiera de las
mencionadas anteriormente) y transformarlas en variables eléctricas que son más sencillas
de leer. En esta investigación se pretende hablar sobre sensores un poco más específicos,
los denominados sensores binarios, se detallaran tipo, características y su definición,
también se hará mención a los transmisores binarios para abarcar un campo de
conocimiento más amplio y que el lector muestre interés en leer, acerca de estos temas.

4. 2
MARCO TEÓRICO
1.- Sensor
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. Una magnitud eléctrica puede ser una resistencia eléctrica (como en una RTD), una
capacidad eléctrica (como en un sensor de humedad), una tensión eléctrica (como en un
termopar), una corriente eléctrica (como en un fototransistor), etc.
Un sensor se diferencia de un transductor en que el sensor está siempre en contacto con
la variable de instrumentación con lo que puede decirse también que es un dispositivo que
aprovecha una de sus propiedades con el fin de adaptar la señal que mide para que la pueda
interpretar otro dispositivo. Como por ejemplo el termómetro de mercurio que aprovecha la
propiedad que posee el mercurio de dilatarse o contraerse por la acción de la temperatura.
Un sensor también puede decirse que es un dispositivo que convierte una forma de energía
en otra.
2.- Características de los sensores
Algunas de las características de estos sensores son:
 Rango de medida: dominio en la magnitud medida en el que puede aplicarse el
sensor.
 Precisión: es el error de medida máximo esperado.
 Offset o desviación de cero: valor de la variable de salida cuando la variable de
entrada es nula. Si el rango de medida no llega a valores nulos de la variable de
entrada, habitualmente se establece otro punto de referencia para definir el offset.
(down)
 Linealidad o correlación lineal.

5. 3
 Sensibilidad de un sensor: suponiendo que es de entrada a salida y la variación de la
magnitud de entrada.
 Resolución: mínima variación de la magnitud de entrada que puede detectarse a la
salida.
 Rapidez de respuesta: puede ser un tiempo fijo o depender de cuánto varíe la
magnitud a medir. Depende de la capacidad del sistema para seguir las variaciones
de la magnitud de entrada
3.- Transmisores
Es un instrumento que capta la variable en proceso y la transmite a distancia a un
instrumento indicador o controlador. Es un equipo que emite una señal, código o mensaje a
través de un medio. Para lograr una sesión de comunicación se requiere: un transmisor, un
medio y un receptor.
4.- Transmisores binarios
Los transmisores captan la variable de proceso a través del elemento primario y la
transmiten a distancia en forma de señal neumática, electrónica, digital, óptica, hidráulica o
por radio. Cuando apareció la señal digital aplicable a los transmisores, mejoró
notablemente la exactitud conseguida en la medida.
La señal del proceso es muestreada a una frecuencia mayor que el doble del de la señal y
de este modo, la señal digital obtenida consiste en una serie de impulsos en forma de bits.
Cada bit consiste en dos signos, el 0 y el 1 (código binario), y representa el paso (1) o no
(0) de una señal a través de un conductor. Si la señal digital que maneja el microprocesador
del transmisor es de 8 bits entonces puede enviar 8 señales binarias (0 y 1)
simultáneamente.
5.- Sensores binarios
Los sensores binarios son sensores que convierten una magnitud física en una señal
lógica o binaria, principalmente en una señal de salida eléctrica con los estados de

6. 4
“prendido” y “apagado”. Como ejemplos de sensores binarios tenemos: final de carrera,
sensor de proximidad, presostato, sensor de nivel y termostato.
6.- Tipos de sensores binarios
Final de carrera: El final de carrera o sensor de contacto (también conocido como
"interruptor de límite") o limit switch, son dispositivos eléctricos, neumáticos o mecánicos
situados al final del recorrido de un elemento móvil, como por ejemplo una cinta
transportadora, con el objetivo de enviar señales que puedan modificar el estado de un
circuito. Internamente pueden contener interruptores normalmente abiertos (NA), cerrados
(NC) o conmutadores dependiendo de la operación que cumplan al ser accionados.
Generalmente estos sensores están compuestos por dos partes: un cuerpo donde se
encuentran los contactos y una cabeza que detecta el movimiento. Su uso es muy diverso,
empleándose, en general, en todas las máquinas que tengan un movimiento rectilíneo de ida
y vuelta o sigan una trayectoria fija, es decir, aquellas que realicen una carrera o recorrido
fijo, como por ejemplo ascensores, montacargas, robots, etc.
Entre las ventajas que presentan estos dispositivos encontramos la facilidad en la
instalación, la robustez del sistema, es insensible a estados transitorios, trabaja a tensiones
altas, debido a la inexistencia de imanes es inmune a la electricidad estática. Los
inconvenientes son, en cambio, la velocidad de detección y la posibilidad de rebotes en el
contacto, además depende de la fuerza de actuación.
Sensor de proximidad (o de posición): Son sensores que detectan si un objeto se halla
o no en una determinada posición. La información que nos proporcionan es un “sí” o un
“no” dependiendo de si el objeto alcanza o no lo posición definida. Algunas ventajas de los
sensores de proximidad son que cuentan con una detección precisa y autómata de
posiciones geométricas; características de conmutación rápidas; resistencia al desgaste;
número ilimitado de ciclos de conmutación y cuenta además con versiones disponibles para
la utilización en ambientes peligrosos. Existen diversos tipos de sensores de proximidad,
entre algunos de ellos están los siguientes:
 Sensores de proximidad magnéticos: Los sensores de proximidad
magnéticos son caracterizados por la posibilidad de distancias grandes de la

7. 5
conmutación, disponible de los sensores con dimensiones pequeñas.
Detectan los objetos magnéticos (imanes generalmente permanentes) que se
utilizan para accionar el proceso de la conmutación. Los campos magnéticos
pueden pasar a través de muchos materiales no magnéticos, el proceso de la
conmutación se puede también accionar sin la necesidad de la exposición
directa al objeto. Usando los conductores magnéticos (ej. hierro), el campo
magnético se puede transmitir sobre mayores distancias para, por ejemplo,
poder llevarse la señal de áreas de alta temperatura.
 Sensores de proximidad inductivos: Los componentes más importantes de
un sensor de proximidad inductivo son un oscilador, un rectificador
demodulador, un amplificador biestable y una etapa de salida. Cuando se
aplica una tensión al sensor, el oscilador se activa y fluye una corriente de
reposo definida. La oscilación se atenúa y esto produce un cambio en el
consumo de corriente del sensor. Por medio de los sensores de proximidad
solo pueden detectarse materiales conductores de electricidad. La distancia
del área activa se conoce como distancia de conmutación.
 Sensores de proximidad capacitivos: La función del detector capacitivo
consiste en señalar un cambio de estado, basado en la variación del estímulo
de un campo eléctrico. Los sensores capacitivos detectan objetos metálicos,
o no metálicos, midiendo el cambio en la capacitancia, la cual depende de la
constante dieléctrica del material a detectar, su masa, tamaño, y distancia
hasta la superficie sensible del detector. Los detectores capacitivos están
construidos en base a un oscilador RC. Debido a la influencia del objeto a
detectar, y del cambio de capacitancia, la amplificación se incrementa
haciendo entrar en oscilación el oscilador. El punto exacto de ésta función
puede regularse mediante un potenciómetro, el cual controla la
realimentación del oscilador.
 Sensores de proximidad neumáticos: Son detectores de presencia o
ausencia de objetos mediante chorros de aire que detectan sin contacto.
Algunas ventajas son: no son afectados por ambientes con brillo intenso, no
son sensibles a influencias magnéticas y ondas sónicas, son seguros en
ambientes de explosión, son seguros en ambientes de alta temperatura y la
suciedad no influye en su funcionamiento.

8. 6
Presostato: El presostato también es conocido como interruptor de presión. Es un
aparato que cierra o abre un circuito eléctrico dependiendo de la lectura de presión de un
fluido. El fluido ejerce una presión sobre un pistón interno haciendo que se mueva hasta
que se unen dos contactos. Cuando la presión baja, un resorte empuja el pistón en sentido
contrario y los contactos se separan. Un tornillo permite ajustar la sensibilidad de disparo
del presostato al aplicar más o menos fuerza sobre el pistón a través del resorte. Usualmente
tienen dos ajustes independientes: la presión de encendido y la presión de apagado.
Sensores de nivel: Se utilizan para conocer el estado de llenado de depósitos de líquidos
o sólidos en forma de polvo o granulados. Estos dispositivos se basan en la medida ya sea
de la altura de la sustancia, de la presión hidrostática, del desplazamiento de un flotador que
descansa en la sustancia, o bien a partir de características eléctricas del líquido. En el caso
de los sólidos, se basaran en los puntos fijos ( máximo, mínimo) dentro de un recipiente, o
en el accionar de un interruptor al ser alcanzado por el nivel de sólido.
Termostato: Un termostato es el componente de un sistema de control simple que abre
o cierra un circuito eléctrico en función de la temperatura. Su versión más simple consiste
en una lámina metálica como la que utilizan los equipos de aire acondicionado para apagar
o encender el compresor. Otro ejemplo lo podemos encontrar en los motores de combustión
interna, donde controlan el flujo del líquido refrigerante que regresa al radiador
dependiendo de la temperatura del motor.

9. 7
DISCUSIÓN
Se sabe que las aves de engorde deben mantenerse a una temperatura ideal, de lo
contrario estas se estresan hasta tal punto que les ocasiona disturbios nerviosos,
respiratorios e incluso pueden llegar a infartarse, de hecho, también la alimentación se ve
truncada o reducida por los aumentos bruscos de temperatura. La humedad también es un
factor a tomar en cuenta en la cría de pollo de engorde, debido a que cuando el aire en el
galpón presenta una elevada humedad relativa, los pulmones no pueden retenerla y las aves
se ven presionadas a aumentar el jadeo.
Por los argumentos mencionados en el párrafo anterior, se nota la vital importancia que
tiene el control del ambiente en los galpones avícolas, y es aquí donde se ve la aplicabilidad
de los sensores en el proyecto del equipo RTU. Cabe destacar que no solo se requiere el uso
de sensores de temperatura y humedad en un galpón avícola, porque existen otros
elementos que se deben controlar, como lo son los niveles de agua y comida que se les
suministraran a las aves.
En otro orden de ideas, los sensores binarios transforman magnitudes físicas en señales
binarias, estas son por lo general eléctricas con estados conectado o desconectado “ON” o
“OFF”. Se pudo constatar que existen distintos tipos de sensores binarios, algunos de los
más resaltantes son: final de carrera, sensor de proximidad, de nivel, termostato, entre otros.
Hasta aquí ya se ha hablado acerca de muchos tipos de sensores binarios, pero se quiere
hacer énfasis en tres en específico, los cuales son: sensores de nivel, sensores de contacto o
final de carrera y los termostatos, el primero permite controlar el estado de llenado de
depósitos líquidos y sólidos (polvos o granulados), esto sería de gran ayuda para controlar
el nivel de agua máximo que soporta el tanque, así como también a la hora de llenar los
repositorios de alimentos. El galpón que propone el grupo RTU va a tener cortinas, que
estas se abrirán automáticamente mediante configuración programada por computadora,
aquí es donde entre en juego el segundo sensor que se mencionó anteriormente, el cual va a
determinar el final del recorrido del dispositivo móvil que subirá y bajara las cortinas
cuando sea necesario. Se ve a simple vista que la automatización de los procesos del control
del ambiente y alimentación de la aves de engorde conlleva a la utilización de un conjunto

10. 8
de componentes y dispositivos que ayuden a lograr esas tareas, reduciendo en mayor
medida, la intervención del ser humano en esas labores tan tediosas.
Por último se tiene el termostato, el cual permitirá medir y regular la temperatura del
galpón, (en conjunto con los sensores de temperatura) cuando el ambiente dentro del
mismo; así lo requiera. Básicamente cuando haya una temperatura que se escape de los
límites óptimos para las aves, pues el termostato encendería los ventiladores (si hace mucho
calor) y se abren las cortinas, pero por el contrario, si hay bajas temperaturas, pues se deben
cerrar las cortinas y se encienden los extractores.

11. 9
CONCLUSIONES
Se ha podido apreciar que los sensores son muy útiles e importantes en el área de
automatización industrial, ya que juegan un rol sustancial en el desempeño del sistema
productivo de una industria. Para que un sistema electrónico de control pueda manejar un
proceso o producto se necesita que perciba información de la evolución de ciertas variables
físicas del mismo, generalmente no todas son eléctricas (presión, fuerza, nivel posición,
velocidad, desplazamiento, temperatura).
Teniendo un control de las variables físicas o químicas que se presenten en los procesos
productivos (temperatura, humedad, presión, longitud, fuerza ), se pueden llevar a cabo las
tareas diarias de una industria con mayor fluidez debido a que si de pronto se presentaran
problemas con la temperatura (que este muy elevada por ejemplo) teniendo un sensor de
temperatura, se pueden tomar acciones de control necesarias para solventar la situación
anormal, antes de que se puedan ver gravemente perjudicados los procesos de producción
en incluso el mismo personal humano que labora en la industria.
Para finalizar, se puede decir que los sensores binarios son aquellos dispositivos que
transforman una magnitud física en una señal lógica o binaria primordialmente en una señal
con una salida eléctrica con estados de prendidos/apagados.

12. 10
REFERENCIAS
Acedo, J (2006). ). Instrumentación y control avanzado de procesos. Extraído el 03 de
febrero del 2016 desde:
http://books.google.co.ve/books?id=3NkfbokoggcC&printsec=frontcover#v=onepage&q
&f=false
Creus, A (2011). Instrumentación Industrial. Extraído el 03 de febrero del 2016 desde:
http://books.google.co.ve/books?id=iVpN-
Z9H0tUC&printsec=frontcover#v=onepage&q&f=false
EcuRed(2016).Transmisor. Extraído el 03 de febrero del 2016 desde:
http://www.ecured.cu/Transmisor
Epinosa, A (2011). Instrumentación Industrial. Extraído el 03 de febrero del 2016 desde:
http://books.google.co.ve/books?id=itgWRFJvqU8C&printsec=frontcover#v=onepage&
q&f=false
Gimon, N y Mayz, R (2014). Sensores y transmisores binarios. Extraído el 03 de febrero
del 2016 desde: http://es.slideshare.net/nelsonegimon/ici-opcunidad-2tema-1
Sensores binarios (2014). Extraído el 03 de febrero del 2016 desde:
http://es.scribd.com/doc/62876847/Sensores-Investigacion-U2-Sensores-Binarios-FC
Wikipedia (2016).Sensor. Extraído el 03 de febrero del 2016 desde:
https://es.wikipedia.org/wiki/Sensor