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Timestamp: 2019-03-19 19:38:57+00:00

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Información recopilada de internet acerca de que es un sensor.
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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, 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 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.
Áreas de aplicación de los sensores: Industria automotriz, robótica, industria
aeroespacial, medicina, industria de manufactura, etc.
Los sensores pueden estar conectados a un computador para obtener ventajas
como son el acceso a una base de datos, la toma de valores desde el sensor, etc
Rango de medida: dominio en la magnitud medida en el que puede aplicarse
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.
Sensibilidad de un sensor: suponiendo que es de entrada a salida y la
Resolución: mínima variación de la magnitud de entrada que puede
apreciarse 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
Derivas: son otras magnitudes, aparte de la medida como magnitud de
entrada, que influyen en la variable de salida. Por ejemplo, pueden ser
condiciones ambientales, como la humedad, la temperatura u otras como el
envejecimiento (oxidación, desgaste, etc.) del sensor.
Un sensor es un tipo de transductor que transforma la magnitud que se quiere
medir o controlar, en otra, que facilita su medida. Pueden ser de indicación directa
(e.g. un termómetro de mercurio) o pueden estar conectados a un indicador
(posiblemente a través de un convertidor analógico a digital, un computador y un
display) de modo que los valores detectados puedan ser leídos por un humano.
Por lo general, la señal de salida de estos sensores no es apta para su lectura
directa y a veces tampoco para su procesado, por lo que se usa un circuito de
acondicionamiento, como por ejemplo un puente de Wheatstone, amplificadores y
filtros electrónicos que adaptan la señal a los niveles apropiados para el resto de los
La resolución de un sensor es el menor cambio en la magnitud de entrada que se
aprecia en la magnitud de salida. Sin embargo, la precisión es el máximo error
esperado en la medida.
La resolución puede ser de menor valor que la precisión. Por ejemplo, si al medir
una distancia la resolución es de 0,01 mm, pero la precisión es de 1 mm, entonces
pueden apreciarse variaciones en la distancia medida de 0,01 mm, pero no puede
asegurarse que haya un error de medición menor a 1 mm. En la mayoría de los
casos este exceso de resolución conlleva a un exceso innecesario en el coste del
sistema. No obstante, en estos sistemas, si el error en la medida sigue una
distribución normal o similar, lo cual es frecuente en errores accidentales, es decir,
no sistemáticos, la repetitividad podría ser de un valor inferior a la precisión.
Sin embargo, la precisión no puede ser de un valor inferior a la resolución, pues no
puede asegurarse que el error en la medida sea menor a la mínima variación en la
magnitud de entrada que puede observarse en la magnitud de salida.
Magnitud Transductor Potenciómetro Posición lineal o angular Encoder Sensor Hall Transformador diferencial variación lineal Desplazamiento y Galga extensiométrica deformación Magnetoestrictivos Magnetorresistivos LVDT Dinamo tacométrica Encoder Detector inductivo Velocidad lineal y angular Servo-inclinómetros RVDT Giróscopo Acelerómetro Aceleración Servo-accelerómetros Galga extensiométrica Fuerza y par (deformación) Triaxiales Membranas Presión Piezoeléctricos Manómetros Digitales Turbina Caudal Magnético Termopar RTD Temperatura Termistor NTC Termistor PTC [Bimetal .Tipos de sensores En la siguiente tabla se indican algunos tipos y ejemplos de sensores electrónicos.Termostato ]] Inductivos Sensores de presencia Capacitivos Ópticos Matriz de contactos Sensores táctiles Piel artificial Cámaras de video Visión artificial Cámaras CCD o CMOS Sensor de proximidad Sensor Sensor Sensor Sensor final de carrera capacitivo inductivo fotoeléctrico Característica Analógica Digital Digital de Analógica Analógica A/D Analógica Analógica Analógica Digital Digital A/D Analógica Analógico Analógico A/D Analógica Analógica Digital Analógica Analógica Analógica Analógica Analógica Analógica I/0 I/0 I/0 I/0 y Analógica I/0 Analógica Procesamiento digital Procesamiento digital Analógica Analógica Analógica .
se encuentra basado en la emisión de luz. diodos láser etc. como pueden ser fotodiodos. la velocidad de un móvil puede calcularse a partir de la integración numérica de su aceleración. por ejemplo. más adelante incluiremos en el WEB SITE algún diseño en particular de algún tipo de sensor. . La masa de un objeto puede conocerse mediante la fuerza gravitatoria que se ejerce sobre él en comparación con la fuerza gravitatoria ejercida sobre un objeto de masa conocida (patrón). Los captadores fotoeléctricos: La construcción de este tipo de sensores. Sensores de posición: Su función es medir o detectar la posición de un determinado objeto en el espacio. fototransistores o LDR etc.. que seamos capaces de cuantificar y manipular. y en la detección de esta emisión realizada por los fotodetectores. PTC. y la utilización de componentes activos. NTC.) y una célula receptora de dicha señal. dentro de este grupo. como prefiera llamársele. normalmente eléctrica. diodos LED. se encuentra basada en el empleo de una fuente de señal luminosa (lámparas.Sensor acústico (presión micrófono sonora) Sensores de acidez IsFET fotodiodo Fotorresistencia Sensor de luz Fototransistor Célula fotoeléctrica Sensores captura de Sensores inerciales movimiento Analógica Analógica Analógica Analógica Analógica Algunas magnitudes pueden calcularse mediante la medición y cálculo de otras. DESCRIPCIÓN DE ALGUNOS SENSORES: Pretendo explicar de forma sencilla algunos tipos de sensores. todos aquellos componentes que varían su magnitud en función de alguna variable).. Este tipo de sensores. etc. Pero el tema constructivo de los captadores lo dejaremos a un lado. QUÉ ES UN SENSOR: Un sensor o captador. Normalmente estos dispositivos se encuentran realizados mediante la utilización de componentes pasivos (resistencias variables.. LDR.. no es más que un dispositivo diseñado para recibir información de una magnitud del exterior y transformarla en otra magnitud. podemos encontrar los siguientes tipos de captadores. ya que no es el tema que nos ocupa.
Su simplicidad de construcción añadido a su robustez. son los más simples. podemos dividir este tipo de captadores en: captadores por barrera. En el siguiente esquema podremos apreciar mejor la diferencia entre estos dos estilos de captadores: Captadores . dependiendo del camino que realice la señal emitida podremos diferenciarlos entre los que son de barrera o los de reflexión. La señal luminosa es reflejada por el objeto. Sensores por ultrasonidos: Este tipo de sensores. se encuentran basados en su mayor parte en el empleo de galgas extensométrica. Captadores de circuitos oscilantes: Este tipo de captadores. ya que al no tener partes mecánicas. De la misma manera. esta vez de tipo ultrasónica. ya que se emite una señal. los hacen muy empleados en robótica. ya que son interruptores que se activan o desactivan si se encuentran en contacto con un objeto. se encuentran basados en la existencia de un circuito en el mismo que genera una determinada oscilación a una frecuencia prefijada. se basa en el mismo funcionamiento que los de tipo fotoeléctrico. porque interfiere la recepción de la señal luminosa. y esta señal es recibida por un receptor. Sensores de contacto: Estos dispositivos. Estos detectan la existencia de un objeto.Captadores por barrera. pero cuando un objeto se encuentra dentro de la zona de detección del mismo.Según la forma en que se produzca esta emisión y detección de luz. Estos tipos de sensores son muy utilizados como detectores de presencia. Captadores por reflexión. su robustez al mismo tiempo que su vida útil es elevada. por lo que el objeto es detectado. por lo que de esta manera se reconoce la presencia de un objeto en un determinado lugar. que son unos dispositivos que cuando se les aplica una . la oscilación deja de producirse. Captadores de esfuerzos: Este tipo de captadores. lo que indica al sistema la presencia de un objeto. cuando en el campo de detección del sensor no existe ningún objeto. y esta luz reflejada es captada por el captador fotoeléctrico. o captadores por reflexión. el circuito mantiene su oscilación de un manera fija.
De todas maneras.Sensores de deslizamiento: Este tipo de sensores se utiliza para indicar al robot con que fuerza ha de coger un objeto para que este no se rompa al aplicarle una fuerza excesiva. es utilizar para ello una dinamo tacométrica acoplada al eje del que queremos saber su velocidad angular. y de esta manera podemos controlar con un grado de precisión elevada la evolución del robot en su entorno de trabajo. Existen también otros tipos de sensores para controlar la velocidad. pues si conocemos a que valor de tensión corresponde una determinada velocidad. o por el contrario que no se caiga de las pinzas del robot por no sujetarlo debidamente. Sensores de Movimientos: Este tipo de sensores es uno de los más importantes en robótica. podremos averiguar de forma muy fiable a qué velocidad gira un motor. este tipo de sensores al ser mecánicos se deterioran. ya que si se . si se produce un pequeño deslizamiento del objeto entre las pinzas. ya que este tipo de sensores se encuentran instalados en el órgano aprehensor (pinzas). Dentro de este tipo de sensores podemos encontrar los siguientes: . dependiendo de la frecuencia con la que el disco corte el haz luminoso indicará la velocidad del motor. pero la aplicación más conocida de este tipo de sensores es la medición de la velocidad angular de los motores que mueven las distintas partes del robot. La forma más popular de conocer la velocidad del giro de un motor. varia su resistencia eléctrica.fuerza. cuando el robot decide coger el objeto.Sensores de Velocidad: Estos sensores pueden detectar la velocidad de un objeto tanto sea lineal como angular. ya puede ser una tracción o una compresión.Sensores de Aceleración: Este tipo de sensores es muy importante. de esta forma podemos medir la fuerza que se está aplicando sobre un determinado objeto. las pinzas lo agarran con una determinada fuerza y lo intentan levantar. y pueden generar errores en las medidas. Su funcionamiento general es simple. . . ya que este dispositivo nos genera un nivel determinado de tensión continua en función de la velocidad de giro de su eje. y esta operación se repite hasta que el deslizamiento del objeto se ha eliminado gracias a aplicar la fuerza de agarre suficiente. ya que nos da información sobre las evoluciones de las distintas partes que forman el robot. basados en el corte de un haz luminoso a través de un disco perforado sujetado al eje del motor. ya que la información de la aceleración sufrida por un objeto o parte de un robot es de vital importancia. inmediatamente es incrementada la presión le las pinzas sobre el objeto.
con sus ventajas y desventajas. si esta aceleración provoca una fuerza en determinado sentido sobre el objeto que sujeta el robot y esta fuerza no se ve contrarrestada por otra. En la actualidad para medir cualquier variable física tenemos diversos tipos de sensores. INDUCTIVOS . Estos contactos pueden ser de apertura instantánea ("snap") o lenta. y los abre o cierra de acuerdo con la disposición física de estos contactos. y en especial sobre su órgano terminal. En las figuras acompañantes se observan algunas de las formas que toman los actuadores mecánicos según su aplicación. SENSORES DE PROXIMIDAD Estos sensores pueden estar basados en algo simple como en la operación mecánica de un actuador o. con ellos comenzamos estas notas. ya que consisten en uno o varios juegos de contactos con cierta capacidad de conducción a cierto voltaje. Este actuador mecánico mueve a su vez una lengüeta metálica en donde están colocados los contactos eléctricos. este experimenta una fuerza que tiende ha hacer poner el objeto en movimiento. En ciertas aplicaciones peligrosas. si al producirse un giro del mismo sobre su base a una determinada velocidad. se provoca una aceleración en todo el brazo. Los sensores más comunes y conocidos son los de proximidad física y.produce una aceleración en un objeto. La calidad de Seguro Intrínsecamente es para aquel sensor que por potencia disipada o por la corriente eléctrica que emplea. tan complejo como en la operación de un sensor de proximidad fotoeléctrico con discriminación de color. no puede iniciar un incendio. Desde el punto de vista eléctrico son extremadamente simples. se corre el riesgo de que el objeto salga despedido del órgano aprehensor con una trayectoria determinada. Sensores Los sensores son tan diversos como los principios físicos en los que se basan. MICROINTERRUPTORES Los microinterruptores son de muy diversas formas pero todos se basan en la operación por medio de un actuador mecánico. los microinterruptores que eran a prueba de explosión han sido reemplazados con gran éxito con los sensores electrónicos de seguridad intrínseca. por lo que el control en cada momento de las aceleraciones a que se encuentran sometidas determinadas partes del robot son muy importantes. y de contactos de operación traslapada o de abre y cierra. Supongamos el caso en que un brazo robot industrial sujeta con una determinada presión un objeto en su órgano terminal.
* Soporta ambientes Hostiles. * De Precisión Electrónica.. Esta frecuencia es empleada en un circuito electrónico para conectar o desconectar un tiristor y con ello. NPN. de caja de plástico. Si el objeto metálico se aparta de la bobina. A estos sensores se les conoce como de "Seguridad Intrínseca". etc. Además. por su funcionamiento pueden ser del tipo empotrable al ras en acero o. Y pueden tener formas anular. 4 hilos. tamaño interruptor de límite. Estos sensores pueden ser de construcción metálica para su mayor protección o. El alcance real debe tomarse en cuenta.que los de corriente alterna. Ejemplos: Presencia de agua en un tubo o el cereal dentro de una caja de cartón. Los del tipo no empotrable se caracterizan por su mayor alcance de detección. de aproximadamente el doble. de tornillo. la oscilación vuelve a empezar y el mecanismo recupera su estado original. etc. La técnica actual permite tener un alcance de hasta unos 100 mm en acero. una parte es el sensor propiamente dicho y el otro es el amplificador de la señal de frecuencia mencionada arriba. para ello se emplea este tipo de sensor que usa el efecto capacitivo a tierra de los objetos a sensar. analógicamente.A. para el Aluminio un 30 % y para el cobre un 25%. cuando se emplea el mismo sensor en otros materiales. CAPACITIVOS Existen muchas aplicaciones que requieren el sensar a distancia materiales no metálicos y. de forma digital (ON-OFF) o. . del tipo no empotrable.D. lo que esté conectado al mismo. . ) y por el tipo de circuito en el que trabajan ( dos hilos.Tanto estos sensores como los de efecto capacitivo y ultrasónico presentan las ventajas siguientes: Conmutación: * Sin desgaste y de gran longevidad.Funcionan en aplicaciones de alta frecuencia. con el fin de usarlos en zonas peligrosas. 90-130 V C. * Libre de rebotes y sin errores de impulsos. Ej: Para el Acero Inoxidable debe considerarse un 80% de factor de corrección.. Los sensores inductivos consisten en una bobina cuya frecuencia de oscilación cambia al ser aproximado un objeto metálico a su superficie axial. * Libres de Mantenimiento. Generalmente los tipos en corriente directa son más rápidos . Ciertos marcas fabrican estos sensores en dos partes. cuadrada. PNP. etc. Eléctricamente se especifican por el voltaje al que trabajan (20-40 V C.).
Principalmente se emplean para líquidos y sólidos no metálicos y. Existen ciertos casos donde las condiciones físicas de operación requieren un sensor a prueba de casi todo. tienen forma de cilindro metálico. de acuerdo con los lentes ópticos empleados. el nivel del cual puede ajustarse en algunos modelos. detectar colores. La solución acostumbrada son los sensores de reluctancia variable. a través de un potenciómetro. Y. En el estado de inactividad hay un campo ruidoso en la región de base. a manera de un tornillo. En nuestro medio usualmente se conocen estos sensores como de "Pick Up" magnético. . que depende en gran medida del área de la cabeza sensora (bobina o electrodo). existe también en los sensores capacitivos un tipo con salida analógica (4-20 mA). que representa el área activa del sensor de proximidad. SENSORES DE RELUCTANCIA VARIABLE.El elemento funcional primario del sensor capacitivo de proximidad es un oscilador de alta frecuencia con un electrodo flotante en el circuito de base de un transistor. Además. La etapa de conmutación incluye un sistema de señal de retroalimentación. etc. mientras que para el agua congelada del 30%. esto capacita el sensor de proximidad de variar su sensibilidad de respuesta. cuando es suficientemente grande (4500 mm/seg). por ello a mayor diámetro. Además de los voltajes y circuitos mencionados en los inductivos.. ya que reemplazan una palanca mecánica por un rayo de luz que puede ser usado en distancias de menos de 20 mm hasta de varias centenas de metros. puede ser empleado en contadores o indicadores de velocidad directamente. La magnitud de este voltaje depende de la velocidad con la que el diente en nuestro ejemplo pasa frente al campo magnético y. la distancia de sensado siempre se especifica para agua en estado líquido pero. Cuando un objeto aparece dentro del área activa. para otros materiales es diferente. La etapa de conmutación rectifica las oscilaciones de alta frecuencia y la señal continua resultante se aplica a la etapa de salida. Tanto los sensores inductivos como los capacitivos tienen una distancia máxima de accionamiento. empiezan las oscilaciones. SENSORES FOTOELECTRICOS Estos sensores son muy usados en algunas industrias para contar piezas. externamente son muy parecidos a los sensores inductivos (Ver arriba). mayor distancia máxima. Para el vidrio se tiene que considerar un factor de corrección del 65%. este cambio en el campo induce un voltaje en una bobina colocada rodeando al imán. como los dientes de un engrane metálico. Funcionan de la siguiente manera: El campo de un imán permanente es deformado al paso de un objeto de alta reluctancia.
excepto que. Iguales a los anteriores pero los lentes son divergentes. Para la detección emplean los cables de fibra óptica por donde circulan los haces de luz emitido y recibido. inclinándose los fabricantes por los primeros por su insensibilidad a campos de radiofrecuencia. Tiene este método el más alto rango de detección (hasta unos 60 m).5 m de alcance). evitando con ello interferencia del fondo (3. y que se han usado por años en las industrias papeleras para controlar que el enrrollado del papel sea parejo. b) Sensores Reflex. Cuando la luz es reflejada difusamente por el objeto y es detectado por el hecho de que el transmisor y el receptor están estereoscópicamente acoplados. y se usan para detectar objetos muy próximos (1. el emisor tiene un lente que polariza la luz en un sentido y el receptor otro que la recibe mediante un lente con polarización a 90 ° del primero. el emisor y receptor están interconstruídos en una caja que puede estar a varios metros del objeto a sensar. Para ello emplean haces de luz modulada que únicamente pueden ser detectados por receptores sintonizados a la frecuencia de modulación. son extremadamente confiables y requieren muy poco . Y operan al detectar un cambio en la luz recibida por el fotodetector. Cuando existe un receptor y un emisor apuntados uno al otro. el control no responde a objetos muy brillosos que pueden reflejar la señal emitida (5m de alcance). Son prácticamente iguales a los del tipo anterior. f) Sensores de Fibra Optica. c) Sensores Reflex Polarizados. En este tipo. Con ésto. La mayor ventaja de estos sensores es el pequeño volumen o espacio ocupado en el área de detección.Funcionan con una fuente de luz que va desde el tipo incandescente de los controles de elevadores a la de estado sólido modulada (LED) de los detectores de colores.5 m de alcance). Los fotodetectores son típicamente fotodiodos o fototransistores. e) Sensores de detección difusa. que podrían causar interferencia. Cuando la luz es reflejada por un reflector especial cuya particularidad es que devuelve la luz en el mismo ángulo que la recibe ( 9 m de alcance). Los diferentes tipos de sensores se agrupan por el tipo de detección: a) Sensores de Transmisión Directa. d) Sensores de Foco Fijo. Estos sensores mantenimiento. PNEUMATICOS DE PROXIMIDAD Algunas veces por su simpleza olvidamos que existen sensores que detectan la presencia o la falta de una presión neumática. Algunos modelos de estos sensores son fabricados con inmunidad a la luz solar incidente o reflejada.
SENSORES MAGNETICOS De los sensores magnéticos tenemos los siguientes tipos: los mecánicos o tipo "reed". La transformación de la codificación mecánica en una señal eléctrica proporcional se . Para la medición angular se utiliza un disco codificado montado en un eje.05%. Los sensores de tipo "reed" tienen gran difusión al emplearse en muy bajos voltajes. Los transformadores lineales variables (LVDT) proporcionan una lectura de posición. Cuando el núcleo está enmedio de los embobinados. La técnica actual permite la fabricación de estos sensores con un rango de detección desde 100 mm hasta unos 6000 mm con una exactitud de 0. por emplearse como indicador de posición de los cilindros neumáticos de émbolo magnético de las marcas que tienen mayor difusión. Funcionan al igual que el sistema de sonar usado por los submarinos. además. La fase y la amplitud del voltaje del secundario varía de acuerdo con la posición del núcleo. los transformadores lineales variables (LVDT). usando la inductancia mutua entre dos embobinados. Un núcleo magnético móvil acopla el voltaje de excitación en corriente alterna a los dos secundarios. ENCODERS Un tipo especial de sensor de proximidad es el "encoder" o codificador. son semiconductores y por su costo no están muy difundidos pero en codificadores ("encoders") de servomecanismos se emplean mucho. con lo que sirven de indicador de posición a PLCs y. se para un contador de tiempo que inició su conteo al emitir el pulso. Cuando el núcleo se mueve hacia la escala positiva. por lo que el voltaje neto es cero. la señal en fase con la onda de entrada crece y viceversa cuando el núcleo se mueve hacia la escala negativa. ya que con él se puede obtener la distancia exacta de proximidad. Los sensores de efecto Hall. Este tiempo es referido a distancia y de acuerdo con los parámetros elegidos de respuesta ("Set Point") con ello manda una señal eléctrica digital o analógica. los voltajes de ambos están 180 grados defasados y son de igual magnitud.SENSORES ULTRASONICOS Los sensores ultrasónicos son empleados en las industrias químicas como sensores de nivel por su mayor exactitud en presencia de burbujas en los reactores. los de tipo electrónico o de efecto Hall y. al detectar el pulso reflejado. Emiten un pulso ultrasónico contra el objeto a sensar y. Estos sensores son empleados con gran éxito sobre otros tipos de sensores para detectar objetos a cierta distancia que son transparentes o extremadamente brillosos y no metálicos.
donde la codificación consiste en sectores transparentes y opacos. un codificador de señales complementarias (A. ni se tienen vibraciones. Los problemas más frecuentes con los codificadores son causados por un pobre blindaje del conductor o. En el caso de las pistas codificadas en binario. el recorrido de la luz al sensor óptico se abre y se bloquea alternativamente. doble y triple. Esto resulta una ventaja importante. PLCs. se obtendrán 360 impulsos. Hay disponibles tres versiones del generador de impulsos rotativo: canal simple. Existen dos tipos de "Encoders": Encoders Incrementales Los "encoders" incrementales suministran un número específico de impulsos por cada revolución completa del eje. por la distancia tan larga y la frecuencia tan alta con la que trabaja el aparato. etc. El tipo de canal simple (Señal A) es empleado donde el sentido del movimiento no cambia. son mejores los de doble canal (Señales A y B). Cuando el disco gira. B. Esta cuenta de impulsos está determinada por el número de divisiones o segmentos del disco de codificación. En el caso de posicionado inductivo. Con este método. El número de pistas de código disponibles determina la resolución máxima del codificador en la totalidad de los 360 grados. ya que no es necesario un contador para la determinación de la posición. cuyo consumo eléctrico varía de acuerdo con el grado de interferencia de su campo magnético. noB y Z) resuelven en su mayor parte estos problemas. "Encoders" Absolutos A diferencia de los "encoders" incrementales. y es empleado para regresar a ceros contadores en sistemas controlados digitalmente (CNC. En el caso contrario. la resolución máxima . noA. Es decir. el código del disco tiene la forma de segmentos de cobre en serie. Esta señal es empleada a continuación por el equipo de control. lo cual sirve para detectar el sentido del giro. también llamados de señales en cuadratura porque una señal está defasada en 90 grados de la otra. un impulso por grado angular. El tercer canal (Señal Z) es una señal de posición que aparece una vez por revolución. inductivos o acopladores ópticos. por lo tanto por revolución del eje. El posicionamiento óptico de un disco segmentado es el método más usual.consigue por la posición del disco utilizando sensores electromagnéticos (tipo Inductosyn). Ej. el trasductor consiste en un sensor tipo herradura. El disco de codificación consta de 360 segmentos. los del tipo absoluto proporcionan una combinación única de señales para cada posición física. Un buen cable aterrizado únicamente en el contador y.). produciendo así una salida digital en proporción con el movimiento y la posición. La combinación de señales se establece mediante un patrón de código de sectores transparentes y opacos en varias pistas de un disco rotativo.
donde una de sus piernas está ocupada por el sensor. para 10 pistas. Los primeros actúan al dilatarse el líquido o el gas contenido dentro de un capilar y. El tubo Bourdón se abre hacia afuera con el aumento de presión y este movimiento es transmitido a un interruptor. SENSORES DE PRESION Los sensores de presión sofisticados funcionan a base de celdas de carga y de sus respectivos amplificadores electrónicos. Una característica importante de la lectura de modo paralelo es que la posición real se registra inmediatamente cuando se conecta inicialmentela alimentación eléctrica. Por consiguiente. los segundos actúan directamente el interruptor mediante el efecto de diferencia de dilataciones de tiras de dos metales diferentes. SENSORES DE TEMPERATURA Los sensores de temperatura más sencillos son los que actúan sobre un interruptor miniatura y en general. En el caso de los interruptores de presión por diafragma. Aunque se ha mencionado únicamente el funcionamiento de los "encoders" rotativos. Es obvio que el resorte determina el rango de presión de operación.es de 2^n siendo "n" el número de pistas. la fuerza provocada por la presión sensada actúa sobre un resorte. Este sensor es básicamente una resistencia variable en un sustrato que puede ser deformado. y lo cual ocasiona el cambio en el valor de la mencionada resistencia. la resolución es de 2^10 = 1024. y se basan en el conocido puente de Wheatstone. Este método de codificación tiene la ventaja de producir un cambio de código de un sólo dígito binario en el desplazamiento de una posición a la siguiente. el cual al ser vencido actúa sobre un microinterruptor. el cual es accionado cuando la posición del tubo corresponde con un ajuste preseleccionado. . un tubo Bourdón. o después de un cambio de posición sin potencia aplicada o si se excede del número de revoluciones por minuto permitidas electrónicamente (desventajas del tipo incremental). éstos son de dos tipos: Sistemas de Dilatación de un fluido y Bimetálicos. los lineales trabajan de la misma manera. se usan para interrumpir hasta corrientes de 30 Amperes en 120 volts. En general. El código de Gray es el sistema de codificación más usado. Los sensores comunes de presión son interruptores eléctricos movidos por una membrana o. SENSORES DE NIVEL Los sensores de nivel en su mayoría trabajan indirectamente sensando la posición de un flotador mediante un sensor inductivo o un interruptor del tipo de canilla ("reed") y un imán permanente.
ya que a 0° C. Los termopares son en general de los sensores los más baratos y los más robustos. Este tipo de sensor se fabrica también de Níquel en lugar de Platino pero son más usuales los de este último material.385 ohms por grado Celsius. en sus variantes de norma alemana o japonesa. Con la temperatura el platino cambia de resistencia y. TERMISTORES. detectores de temperatura por resistencia (RTD) y. aparece entre los dos alambres en función de la temperatura de esa unión y. Existen termopares apropiados para diferentes rangos de temperatura y diferentes ambientes industriales. . ese voltaje es la señal que actúa sobre el controlador de temperatura. también conocido como "unión caliente".Otros sensores de temperatura son los termopares. aunque para evitar errores de materiales disímiles. los termistores. con un circuito similar al conocido Puente de Wheatston este cambio puede ser utilizado en un indicador o controlador de temperatura. la resistencia del RTD de Platino es de 100 ohms y varía a razón de 0. TERMOPARES Los termopares están hechos de dos alambres de metales diferentes unidos precisamente en el punto de medición. en honor a su descubridor. Es sencilla la conexión de estos elementos y su prueba. Ejemplos: TIPO ALEACIONES RANGO (°C) J Hierro/Constantan 0 a 760 K Chromel / Alumel 0 a 1260 E Chromel / Constantan -184 a 871 T Cobre / Constantan -184 a 371 R Platino 13% / Rodio Platino 0 a 1482 RTD Los RTDs son principalmente hechos de alambre de platino enrrollado en una base cerámica cubiertos de vidrio o de material cerámico. los cables de extensión deben ser del mismo material del termopar. Además pueden encontrarse como película en un sustrato. Un pequeño voltaje llamado Seebeck.
de un sensor del tipo inductivo que sensa el número de revoluciones de los álabes de la turbina. Así lo cree toda una industria tecnológica que está detrás de ellos. este tipo de sensores están muy limitados. un proyecto que utilizaba redes de sensores para controlar los microclimas y los nidos de un tipo de ave conocido como petrel . La multinacional de los microprocesadores Intel tiene abiertas varias líneas de experimentación. compañías como la cadena de supermercados británicos Tesco o la compañía petrolífera Shell han instalado sistemas de primera generación para controlar y chequear el estado de los expendedores de gasolina en sus estaciones de servicio. y. Un coche. su misión se limita a enviar las mediciones que han registrado a un procesador central. el mantenimiento de las cosechas. por lo que son empleados en sistemas de adquisición de datos y en equipos delicados. También los hay del tipo de estado sólido. la señal es tomada de un tacogenerador acoplado directamente a la turbina. Los sensores de flujo más usuales comprenden de una pequeña turbina que gira dentro del fluido a sensar. el laboratorio de investigación de Intel en Berkeley. los cuales tienen en la cabeza sensora dos resistencias calibradas. En definitiva.Los termistores están fabricados de un material semiconductor que cambia su resistencia eléctrica abruptamente en un pequeño rango de temperatura. como por ejemplo. la creación de sistemas en centros de atención médica para ayudar a pacientes con problemas de memoria. adolecen de la capacidad de analizar o actuar sobre los datos que detectan. la cual se ajusta manualmente. los sensores todavía podrían dar mucho más de sí. Sensores: ¿una nueva revolución tecnológica? Las nuevas tecnologías están facilitando que cada vez haya más sensores a nuestro alrededor. en colaboración con el Colegio del Atlántico en Bar Harbor y la Universidad de California comenzaron en la isla de Great Duck. capaces de procesar enormes cantidades de datos para ayudar a mejorar el funcionamiento de las fábricas. Los sensores son cada vez más comunes en nuestra vida diaria. en otro tipo. y eso debe ser compensado en el circuito de medición. o flujos muy rápidos como los de una bomba de agua. puesto que. En la primavera de 2002. Sin embargo. es posible detectar movimientos de fluidos muy lentos como los de lubricantes de baleros. por ejemplo. el control de los procesos productivos. en la costa norteamericana de Maine. o. utiliza docenas de ellos para permitirnos controlar sus funciones básicas. colocados estáticamente en un lugar. En este sentido. o incluso para detectar terremotos. y simplemente. SENSORES DE FLUJO. y avisarles así del momento en el que tienen que alimentarse. Con una de ellas se calienta un poco el fluido que rodea la cabeza y con el otro se sensa la temperatura del fluido. Comparando la temperatura electrónicamente. Ejemplo: Control de Temperatura de Osciladores Electrónicos. Su desventaja es que requieren de potencia para funcionar por lo que se autocalientan. y son cada vez más las empresas y los equipos de investigadores que trabajan en el desarrollo de este tipo de dispositivos.
De hecho. Así. Potencialmente. en San Marino. dicen los expertos. la humedad o el estado del suelo en el que viven las cicadias. De esta manera. y conocer. Evidentemente. investigadores del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA trabajan con una red de sensores web para controlar el calor. enviando toda la información a los responsables de las plantas. Hace tres años. dichas tecnologías suelen adaptarse posteriormente en la vida civil. Al tratarse de una red autoorganizada e inteligente. han contado para su creación con la colaboración de la Universidad de California en Berkeley y la empresa Intel. De esta manera. que consiste en diseminar en el campo de batalla miles de diminutos sensores conectados por una red inalámbrica. que consiguieron establecer la velocidad y dirección de los vehículos que circulaban a partir de las vibraciones del suelo. sino entre estas cucarachas de silicio". Y como suele pasar con una tecnología que tiene enormes posibilidades. y que podrían generar una revolución similar a la que tuvo la aparición de Internet en los años 70 del siglo pasado. donde se conservan unas quince mil especies de plantas raras. Este tipo de sensores inteligentes. una idea desarrollada hace cinco años por investigadores de dicha agencia. la misma institución dependiente del Departamento de Defensa estadounidense que tuvo un papel determinante en la creación de la red de redes. financiando este tipo de investigaciones. Los investigadores hablan ya de una nueva generación de sensores. los mandos militares podrían evitar posibles bajas en sus tropas al detectar por ejemplo posibles amenazas de armas químicas o biológicas. con sede en Boston. Si a eso le unimos los avances realizados en Inteligencia Artificial. un tipo de planta que necesita unas condiciones muy específicas. "La mayoría del tráfico de datos ya no se realizará entre seres humanos. conocidos como "motas". Cada pocos minutos. por qué prefieren esta isla y no otras. las posibilidades de estos sensores son enormes. algunos expertos vaticinan que en los próximos cinco años podrían incluso crearse sensores con inteligencia compleja. los estamentos militares no se quedan al margen. Como vemos. los investigadores tratan de controlar el comportamiento de estos animales sin irrumpir de manera agresiva en su habitat. La Agencia de Proyectos de Investigación Avanzados de Defensa (DARPA). que trabaja en el desarrollo de este tipo de sensores. desde los modelos de compra de la gente hasta los movimientos de personas sospechosas.de las tormentas. En los jardines botánicos Huntington. el ejército de los Estados Unidos ya ha experimentado en la vida real con estos prototipos. los sensores se actualizan entre ellos. aunque como en el caso de Internet. entre otras cuestiones. capaces de organizarse así mismos y conectarse en red de manera inalámbrica. En este caso. Los investigadores . estos sensores controlan los movimientos de las tropas y los vehículos del enemigo sin alertarle de su presencia. se lanzaron desde un avión a una carretera de la ciudad californiana de Twentynine Palms varios tubos conteniendo entre 10 y 20 de los denominados sensores "Rene". avanza Bob Metcalfe. California. investigador de la empresa Ember. estos sensores podrían generar redes que vigilaran la mayoría del planeta. los sensores filtran toda la información en bruto que reciben antes de enviar los descubrimientos importantes a la base central de operaciones. dentro del denominado Centro para la Investigación sobre Tecnología de la Información en Interés de la Sociedad (CITRIS). se trataría de seguir el concepto de "polvo inteligente". está apostando por su creación y desarrollo. los investigadores de DARPA trabajan en tecnologías con usos eminentemente militares.
Para facilitar la organización autónoma en red. Y dado que se trata de elementos que utilizan componentes informáticos. eliminando así la necesidad de encender la luz principal del baño. El tema no consiste sólo en conseguir datos. como la implantación de estándares Sin embargo. fabricante de productos de consumo con sede en Arcadia. no son precisamente partidarias de limitar su utilización. Los investigadores trabajan con distintas frecuencias de radio para que los sensores se identifiquen. sino en responder a cuestiones específicas. denominado Tiny. De hecho. "Se trata de una nueva clase de ordenador". Pero no todas las aplicaciones son tan trascendentales. el tema no consiste sólo en conseguir datos. había vendido "varios miles" de unidades del producto. profesor de esta universidad y director de un laboratorio de investigación específico en Intel para estos dispositivos. el inodoro se ilumina con una sombra roja si el asiento está levantado. para permitir de esta manera que otros equipos de investigadores puedan mejorar sus características.de este centro persiguen la creación de dispositivos inalámbricos de bajo coste que puedan llegar a ser tan diminutos como un grano de arena. . que realiza sistemas de ventilación para más de 60 mil clientes. que predice que en diez años esta clase de ordenadores "estarán ya consolidados. También existe el problema de la energía que les hace funcionar. o incluso se piensa en el desarrollo de diminutas baterías para estos minúsculos sensores. conscientes del enorme potencial de estas redes de sensores.su idea de instalar una red de sensores inalámbricos para controlar las compras de sus usuarios. Arkon Resources. ya planea para los próximos cinco años instalar sensores en red en sus aparatos para monitorizar automáticamente las temperaturas y enviar los datos a la central. por ejemplo. Sus responsables afirman que gracias a esta medida aliviarían el sobrecargado trabajo de sus más de dos mil técnicos. las empresas. que contienen chips miniaturizados a menos de un milímetro cúbico. con lo que tendremos una nueva clase de desafíos". que sirve a sus usuarios para orientarse en el baño de noche. que según los responsables de la empresa californiana. y todavía quedan bastantes cuestiones tecnológicas que resolver. apoyado con lo último en tecnología de sensores. Empresas como York International. el poder de control que estos y otros tipos de dispositivos similares podrían otorgar a gobiernos y empresas han llevado ya por ejemplo a grupos de defensa de la privacidad a protestar por los planes de la multinacional Wal-Mart. según Culler "existen más de cien grupos en todo el mundo que están utilizando la combinación del sistema operativo TinyOS y la base de datos TinyDB". y para ello ya se barajan distintas soluciones de tipo solar o cinético. y todavía quedan bastantes cuestiones tecnológicas que resolver. California. que finalmente abandonó -momentáneamente. afirma David Culler. ha lanzado al mercado el "LavNav". han desarrollando además un estándar en código abierto. aunque sí al parecer muy lucrativas y necesarias. como la implantación de estándares de este tipo de sensores inalámbricos. Al detectar la aproximación de los pasos del usuario. Arkon le compró la patente de este dispositivo hace casi tres años a un graduado de la Universidad de Stanford. En Estados Unidos. elevando así la productividad hasta un 15 por ciento. por lo menos para los norteamericanos. De todas formas. la consolidación de un estándar para el software y el hardware de estos sensores se considera también esencial. y con una luz verde si está bajado. sino en responder a cuestiones específicas. denominados "Spec". un sistema de luces. Por el momento han desarrollado ya sensores inalámbricos.
Estos productos ayudan al técnico e ingeniero con ilimitadas opciones en técnicas de actuación y disposición de componentes. Los productos para fibra óptica son compatibles con la mayoría de los . Interruptores manuales Estos son los sensores más básicos. no van a pasan muchos años para que esta revolución de los sensores se produzca. llaves. esto sucede casi al final del recorrido de la palanca. están en contacto permanente hasta que la presión aplicada a la palanca del microswitch hace saltar la pequeña platina acerada interior y entonces el contacto pasa de la posición de normal cerrado a la de normal abierto (NO). Los mecanismos de precisión se ofrecen con una amplia variedad de actuadores y características operativas. Estos interruptores son idóneos para aplicaciones que requieran tamaño reducido. distancia o rastreo. Si las expectativas de los expertos no fallan. y como vemos las aplicaciones y sus consecuencias pueden ser muy diversas. se puede escuchar cuando el microswitch cambia de estado. esto es sólo el principio. desarrollo y fabricación de componentes optoelectrónicos activos y submontajes para el mercado de la fibra óptica. subminiatura. porque se oye un pequeño clic. Productos para fibra óptica El grupo de fibra óptica está especializado en el diseño. interruptores básicos estándar y miniatura. la cual también puede traer una ruedita. Esta selección incluye finales de carrera miniatura. Funcionamiento: En estado de reposo la patita común (COM) y la de contacto normal cerrado (NC). miniatura. Productos encapsulados Diseños robustos. Interruptores básicos Se consiguen interruptores de tamaño estándar. TIPOS DE SENSORES Detectores de ultrasonidos Los detectores de ultrasonidos resuelven los problemas de detección de objetos de prácticamente cualquier material. poco peso. herméticamente sellados y de alta temperatura. Interruptores final de carrera Descripción: El microswitch es un conmutador de 2 posiciones con retorno a la posición de reposo y viene con un botón o con una palanca de accionamiento. selectores rotativos y conmutadores de enclavamiento. Normalmente se usan para control de presencia/ausencia.En definitiva. interruptores de palanca y pulsadores luminosos. Trabajan en ambientes secos y polvorientos. de altas prestaciones y resistentes al entorno o herméticamente sellados. repetitividad y larga vida. incluye pulsadores.
Los componentes optoelectrónicos son sensores fiables y económicos. Están calibrados por láser y tienen una intercambiabilidad de +5% HR. Se incluyen diodos emisores de infrarrojos (IREDs). con un rendimiento estable y baja desviación. La estructura de puente suministra una respuesta rápida al caudal de aire u otro gas que pase sobre el chip. Sensores de posición de estado sólido Los sensores de posición de estado sólido. Sensores de humedad Los sensores de humedad relativa/temperatura y humedad relativa están configurados con circuitos integrados que proporcionan una señal acondicionada. Estos . de balance nulo. se consiguen disponibles en varios tamaños y terminaciones. La señal lineal duplica la forma de la onda de la corriente captada.conectores y cables de fibra óptica multimodo estándar disponibles actualmente en la industria. Sensores de efecto Hall Son semiconductores y por su costo no están muy difundidos pero en codificadores ("encoders") de servomecanismos se emplean mucho. detectores de proximidad de metales y de corriente. sensores y montajes. y puede ser utilizada como un elemento de respuesta para controlar un motor o regular la cantidad de trabajo que realiza una máquina. Estos sensores son de alta tecnología y constituyen soluciones flexibles a un bajo costo. Productos infrarrojos La optoelectrónica es la integración de los principios ópticos y la electrónica de semiconductores. Sensores de caudal de aire Los sensores de caudal de aire contienen una estructura de película fina aislada térmicamente. abrir una válvula o desconectar una bomba. Los sensores de corriente digitales pueden hacer sonar una alarma. Estos sensores contienen un elemento sensible capacitivo en base de polímeros que interacciona con electrodos de platino. arrancar un motor. Se incluyen sensores de corriente lineales ajustables. digitales y lineales. que contiene elementos sensibles de temperatura y calor. Sensores para automoción Se incluyen sensores de efecto Hall. Su flexibilidad y durabilidad hace que sean idóneos para una amplia gama de aplicaciones de automoción. Sensores de corriente Los sensores de corriente monitorizan corriente continua o alterna. de presión y de caudal de aire.
tratamiento de aguas residuales y sistemas de frenado. Ofrecen una excelente repetitividad y una alta precisión y fiabilidad bajo condiciones ambientales variables. independiente de la temperatura. fiables y de bajo costo. Sensores magnéticos Los sensores magnéticos se basan en la tecnología magnetoresisitiva SSEC. Sensores de presión Los sensores de presión están basados en tecnología piezoresistiva. detección de vehículos. . laboratorios. Sensores de turbidez Los sensores de turbidez aportan una información rápida y práctica de la cantidad relativa de sólidos suspendidos en el agua u otros líquidos. velocidad. Sensores de temperatura Los sensores de temperatura se catalogan en dos series diferentes: TD y HEL/HRTS. durabilidad y compatibilidad con diversos circuitos electrónicos para aportar soluciones a las necesidades de aplicación. combinada con microcontroladores que proporcionan una alta precisión. Sensores de presión y fuerza Los sensores de presión son pequeños. presentan unas características operativas constantes en todas las unidades y una intercambiabilidad sin recalibración. Ofrecen una alta sensibilidad. sistemas de seguridad e instrumentación médica. Las salidas lineales son estables y rápidas. Además. Estos sensores consisten en una fina película de resistencia variable con la temperatura (RTD) y están calibrados por láser para una mayor precisión e intercambiabilidad. controles de quemadores y calderas. Las aplicaciones afines a estos productos incluyen instrumentos para aviación. La medición de la conductividad da una medición relativa de la concentración iónica de un líquido dado. y capacidad de comunicación digital directa con PC. realidad virtual. Entre las aplicaciones se incluyen brújulas. comprobación de motores. control remoto de vehículos. sensores de posición.sensores combinan fiabilidad.
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