Sensores parte 2

1. UNIDAD 1 SENSORES
Instituto Tecnológico de Jiquilpan

2. ¿QUÉ ES UN SENSOR?
 Un sensor es un dispositivo capaz de transformar
variables de instrumentación (magnitudes fisicas,
quimicas, biológicas, etc). En magnitudes
electricas.

3. ¿CÓMO FUNCIONAN LOS SENSORES?
 Los sensores son basicamente transductores los
cuales son dispositivos que convierte una señal de
un tipo de energía en otra.

4. EJEMPLO DE TRANSDUCTOR

5. SENSORES OPTICOS
 Los sensores opticos basan su funcionamiento en
la emisión de un haz de luz que es interrumpido o
reflejado por el objeto a detectar.

6. PARTES DE SENSORES OPTICOS
 Los sensores opticos se encuentran formados por
las siguientes partes:
 Fuente
 Receptor
 Lentes
 Circuito de salida

7. FUENTE
 Origina un haz luminoso usualmente con un LED,
que puede tener un amplio rango en el espectro
(incluyendo luz visible o infraroja).

8. RECEPTOR
 Recibe el haz luminoso de la fuente,usualmente es
un fotodiodo o un foto transistor. El sensor debe de
estar acoplado espectralmente con el emisor, esto
significa que el fotodiodo del receptor debe permitir
mayor circulación de corriente cuando la longitud
de onda recibida sea igual a la del LED en el
emisor.

9. LENTES
 Tienen la función de dirigir el haz de luz tanto en el
emisor como en el receptor para restringir el campo
de visión. Esto trae como consecuencia aumentar
la distancia de detección.

10. CIRCUITOS DE SALIDA
 Puede haber distintos tipos de salida, ya sea de
forma digital o analógica.

11. MARGEN
 El margen es una medida de la cantidad de luz de la fuente de
luz detectada por el receptor.
 Ejemplos
 Un margen de cero ocurre cuando el sensor de luz no puede detectar
nada de luz emitida por la fuente de luz
 El margen de uno se obtiene cuando se detecta una cantidad de luz
suficiente para cambiar de estado el dispositivo de salida
 Se dice que hay un margen de 20 cuando se detecta una cantidad de luz
20 veces mayor que la minima requerida para cambiar de estado el
dispositivo.
 El margen se puede definir como:
Cantidad de luz detectada
Cantidad minima necesaria para cambiar de estado

12. MODOS DE DETECCIÓN
 Los sensores opticos se colocan en 3
configuraiones diferentes:
 Transmisión
 Reflexivo
 Difusivo

13. TRANSMISIÓN DIRECTA O DE BARRERA
 El emisor se coloca enfrente del receptor y el
objeto es detectado cuando pasa entre ambos.

14. REFLEXIVO
 El emisor y el receptor se colocan en el mismo sitio
uno al lado del otro y enfrente de ellos se coloca
una superficie reflexiva. El haz de luz choca contra
el reflector para ser registrado por el receptor.

15. DIFUSO Y PROXIMIDAD
 Su manera de funcionar es muy parecida a la
reflexiva, solo que esta no utiliza el espejo, sino
que el objeto a detectar es el que sirve como
reflector
 Tipos
 Difusa de corte abrupto
 Difusa de foco fijo
 Difusa gran angular
 Supreción del fondo difuso

16. DIFUSA DE CORTE ABRUPTO
 El emisor y el receptor estan orientados el uno
hacia el otro de tal forma que la distancia de
detección sea pequeña.

17. SUPRESIÓN DEL FONDO DIFUSO
 Pueden detectar los cambios de luminosidad en el
receptor. El sensor puede discriminar la luz
proveniente de un fondo brillante y detectar el
objeto menos brillante que el fondo, esto se hace
atravez de circuitos electrónicos sofisticados lo que
los hace más costosos.

18. DIFUSA DE FOCO FIJO
 El haz de luz y el área de detección del receptor
están enfocados hacia un punto muy especifico,
esto quiere decir que la distancia de detección es
fija y el sensor es muy sensible en este punto y
muy poco sensible fuera de él.

19. DIFUSO GRAN ANGULAR
 En este tipo de sensores, tanto el haz de luz como
el área de detección del receptor son bastante
amplias.

20. FIBRAS
 A las configuraciones mencionadas se les puede
instalar cables opticos o fibras ópticas de tal forma
de lograr algunas mejoras ya que la fibra puede
colocarse en espacios muy reducidos donde no
caben los sensores y además pueden soportar
mayores temperaturas hasta unos 5000 °C.

21. ESÉCIFICACIONES
 Operación luz/oscuridad
 Distancia Maxima de detección
 Distancia minima de detección
 Curva de distancia típica
 Tiempo de respuesta
 Campo de Visión
 Histéresis

22. OPERACIÓN LUZ/OSCURIDAD
 La operación luz se refiere al modo de
funcionamiento en el cual la salida del sensor se
activa cuando al receptor le llega suficiente luz.
 La operación en oscuridad opera de forma opuesta,
la salida se energiza cuando al receptor no le llega
suficiente luz.

23. DISTANCIA MÁXIMA DE DETECCIÓN
 Este es el parametro dado por el fabricante y se
refiere a:
 La distancia entre el emisor y el receptor en los
sensores de haz transmitido.
 La distancia entre el emisor/receptor y el reflector en los
sensores reflexivos.
 La distancia entre el emisor/receptor y el objeto en los
sensoeres difusos.

24. DISTANCIA MINIMA DE DETECCIÓN
 La mayoria de los sensores reflexivos y difusos
tienen un área ciega dentro de la cual no pueden
detectar.

25. CURVA DE RESPUESTA TIPICA
 Muestra cuanto vale el margen según la distancia
de detección

26. TIEMPO DE RESPUESTA
 Es el lapso que transcurre desde que el objeto está
presente, hasta que la salida se energiza, o el
tiempo entre que el objeto desaparece y la salida
se desactiva.

27. CAMPO DE VISIÓN
 En la mayoria de sensores fotoeléctricos, el haz de
luz proveniente de la fuente luz y el área de
detección al frente del receptor se proyectan en
dirección opuesta al sensor de forma cónica. El
campo de visión es una medida en grados de esta
area conica.

28. HISTÉRESIS
 La histéresis en un sensor fotoeléctrico es la diferencia entre
la distancia entre la que se puede detectar un objeto a
medida que se mueve hacia el sensor y la distancia que se
debe de mover en dirección opuesta al sensor para que deje
de ser detectado

29. APLICACIONES