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instituto tecnologico superior de puerto vallarta

Fichas bibliográficas de Sensores

Interfaces

Néstor Daniel Vargas Ureña

24/02/2011

Título del libroElectrónica Industrial Moderna

AutorTimothy J. Maloney

EditorialPearson Prentice Hall

ConsultasCapítulo 10 Transductores de medición de entrada. pág. 445Capítulo 19 Robots Industriales pág. 924-928.

Introducción del capítuloUn robot debe detectar, casi siempre, la presencia de un objeto antes de accionar su sujetador. A veces la detección se hace con dispositivos de contacto (el interruptor limitador y sus análogos). A veces por métodos fotoeléctricos y a veces con un sensor de proximidad. Hay tres tipos generales de sensores de proximidad: 1) Sensor efecto Hall, 2) Sensor de proximidad inductivo y 3) sensor de proximidad capacitivo.

Descripción del capítuloSensor de efecto Hall. El efecto hall es inherentemente un fenómeno multiplicador, I es multiplicado por B, debido a esto, el efecto hall se presenta para la construcción de transductores

De potencia eléctrica, dado que la potencia eléctrica también es un concepto multiplicador, I es multiplicado por V. Para construir un transductor así, debemos preparar dos cosas:

1) La corriente I a través del conductor plano, debe ser proporcional a la corriente en el circuito que está siendo medido.

2) La fuerza del campo magnético B, debe ser proporcional al voltaje en el circuito que está siendo medido. En un circuito CA, estas relaciones se pueden lograr mediante el uso de un transformador de corriente para accionar la bobina del electro magneto que produce el campo B.

Sensor inductivo de proximidad. Un sensor inductivo de proximidad es un oscilador (inductor/capacitor) que oscila con normalidad cuando no hay metal u objeto conductor cerca,

pero cesa de oscilar cuando un objeto conductor entra al campo magnético producido por el inductor.

Sensor de proximidad capacitivo. Es posible construir un sensor de proximidad por capacitancia, si se combina un circuito tanque LC de capacitancia variable con un filtro pasa banda de amplificador operacional. El valor de la capacitancia variable se determina por la cercanía de un objeto detectado entre dos placas de capacitor muy separadas, llamadas placas de detención.

ConclusiónEn este libro se muestra la aplicación de los sensores al área de la robótica. Ésta, en su mayoría, basada en sensores de aproximación, los cuales podemos encontrar 3 principales. El captador de efecto hall es un sensor construido a partir de un fenómeno multiplicador. El inductivo funciona en base a un oscilador que oscilara siempre y cuando ningún metal ni objeto conductor este cerca, pero cuando suceda lo contrario, dejara de oscilar y mandara una señal. Y por último, tenemos el capacitivo que funciona a partir de la capacitancia y por medio de amplificadores puede determinar la cercanía de un objeto.

TituloMechatronics, electronic control systems mechanical and electrical engineering

AutorWilliam Volton

EditorAlfa Omega grupo editor, SA de CV

IntroducciónEn este capítulo se estudiaran los transductores, en partículas los que se utilizan como sensores. Se definirá la tecnología utilizada para especificar el funcionamiento de los transductores y se darán ejemplos de transductores de uso común en ingeniería.

Descripción del capítuloEl termino sensor se refiere a un elemento que produce una señal relacionada con la cantidad que se está midiendo. Por ejemplo en el caso de un elemento para medir temperatura mediante resistencia eléctrica, la cantidad que se mide es la temperatura y el sensor transforma una entrada de temperatura en un cambio en la resistencia. Con frecuencia se utiliza el término transductor. En vez de sensor. Los transductores se definen como el elemento que al someterlo a un cambio físico experimenta un cambio relacionado. Es decir, los sensores son transductores sin embargo, en un sistema de medición se puede utilizar transductores, además de sensores, en otras partes del sistema para convertir señales en otra forma distinta.

Sensores de proximidad: Cuando a un devanado se aplica una corriente alterna se crea un campo magnético alterno en él se inducen corrientes de Foucault o parasitas estas a su vez producen un campo magnético que distorsiona el campo magnético original este cambio de corriente puede activar un interruptor.

Interruptor de proximidad inductivo: Está formado por un devanado enrollado en un núcleo. Al aproximar al extremo de rebanado a un objeto metálico, cambia la inductancia del primero. Este cambio puede monitorease por el efecto que produce un circuito resonante y sirve para activar un interruptor. Solo se puede usar para detectar objetos metálicos y funciona mejor con metales ferrosos

Sensor de efecto hall: Cuando un as de partículas cargadas atraviesa un campo magnético existen fuerzas que actúan sobre las partículas, y de trayectoria lineal del as se deforma.

Existen dos tipos básicos de este sensor:

Tipo lineal: donde la salida varía de forma razonable con la densidad del flujo magnético.

Tipo umbral: en el que la salida cae en forma brusca cuando se presenta una densidad de flujo magnético determinada.

El sensor de efecto hall con salida lineal 634SS2 produce una salida bastante lineal en un rango de -40 a +40 mT. El sensor de efecto hall de umbral allegro UGN3132U produce una salida que cambia de un valor cercano a cero a 145mV cuando la densidad del flujo magnético es de unos 3mT. Los sensores de efecto hall tienen la ventaja de funcionar como interruptores capases de operar hasta una frecuencia de repetición de 100khz.

Otra explicación de los sensores de efecto hall es en motores de cd sin escobillas. En estos es necesario determinar si el rotor de imán permanente están lineado de manera correcta con los devanados del estator a fin de que la corriente que circula atravesó de ellos pueda pasar en el instante correcto y mantener girando el rotor. Los sensores de efecto hall sirven para detectar si las lineaciones son correctas.

Conclusión Se debe resaltar que en este libro nos da una claro diferenciación de lo que es un sensor y un transductor, no son lo mismo. El sensor el dispositivo que produce una señal a partir de lo que es está midiendo, mientras que el transductor es el componente que reacciona ante cualquier cambio físico y dicho cambio es el que el sensor detecta y mide. Dentro de los sensores, existe una clase que son los que son capaces de detectar proximidad. Estos tipos funcionan en base a campos magnéticos que cuando detectan que algún objeto está interfiriendo su señal, es cuando responden.

TituloElectrónica Digital principios y aplicaciones

AutorRoger Tokheim

EditorialMc Graw Hill

ConsultaCapítulo 8 pagina 272 – 273

IntroducciónEl poder de procesamiento de los circuitos digitales no será de mucha utilidad si no ingresamos datos y resultados de salida, en el área de procesamiento digital, se ha estudiado la lógica combinacional y la secuencial, además hemos estudiado varios codificadores y decodificadores que manejan la conexión, así como muchos dispositivos de salida, en esta sección utilizaremos la codificación óptica para la entrada, el contador almacenara el conteo y la pantalla de siete segmentos formara la salida.

Descripción del CapituloEl módulo interruptor optocoplado censara cada vez que el rayo de luz infrarroja sea interrumpido y lo enviara como una señal de dispositivo que genera la onda y después al contador/acumulador de décadas. Por último, el conteo BCD se decodificara y el número de ranuras en el disco codificador de la flecha que se ha movido mediante el modulo interruptor optocoplado estacionario se desplegara.

El módulo interruptor optocoplado o sensor óptico está construido con un diodo emisor de luz infrarroja que apunta hacia el foto transistor y pasa a través de la ranura, si la corriente fluye a través del diodo infrarrojo del alado emisor (E), el foto transistor NPN se activara del lado del detector (D) del módulo; a su vez, si la luz proveniente del led se bloquea, el fototransistor ubicado en lado del detector del módulo se desactivara. Cuando un objeto interrumpa el rayo de luz el modulo, el fototransistor se desactiva y la entrada del inversor Schmitt trigger 7414 es puesta en un nivel alto mediante la resistencia pull-up de 10K. La salida del inversor de alta a baja cuando el objeto opaco se quieta la ranura del módulo interruptor optocoplado, la luz infrarroja atraviesa la ranura y se impacta con la base del fototransistor. Este último se activa y el voltaje en la pata 3 del

inversor cambia de alta a baja. Después la salida del dispositivo genera a la onda cambia de un nivel bajo a uno alto el cual disparara el 74192 para contar de forma ascendente por uno.

ConclusiónLos sensores tienen una parte vital en cuanto a electrónica se refiere, ya que se considera uno de los más importantes artefactos que permiten la inserción de datos a un sistema, el cual si no recibe esto no nos podrá arrojar una salida. Un sensor óptico, funciona a partir de un rayo infrarrojo, el cual, al momento de ser interrumpido enviara la señal a un dispositivo que de alguna manera mostrar lo que está sucediendo.

Titulo

Sensores ópticos

AutorConcepción Pérez Conde

Editorial Universidad de Valencia

ConsultaCapítulo 2 pagina15, 21

IntroducciónCualquier actuación de hombre sobre el medio viene precedida por dos importantes etapas una de información sobe el hecho en sí y sus circunstancias y otra decisión antes de efectuar la acción

La primera etapa, de información, se realiza por los órganos sensoriales- los sentidos- pero existen numerosas magnitudes tanto físicas como químicas, alas que bien por su naturaleza o su magnitud nuestros sentidos no tiene acceso.

Estas limitaciones sensoriales se pueden evitarse mediante el empleo de diferentes sistemas físicos artificiales denominados sensores, que constituyen en los órganos sensoriales.

Descripción del CapituloDefinición: dispositivo capaz de registrar de forma directa, continua y reversible un parámetro físico (sensor físico) o con una contracción de especie química (sensor químico)

En esta definición aparecen las palabras claves <<continua>> y <<reversible>> que implican que un sensor ideal debe proporcionar lecturas en tiempo real. Esta característica intrínseca con el termino sensor, generalmente es fácil de cumplir en los sensores físicos, mientas que en los sensores químicos entraña una mayor dificultad.

La mayoría de los sensores químicos utilizan una reacción para reconocer la especie a analizar y esta reacción en muchas ocasiones no reversibles; en este caso, los dispositivos desarrollados pueden ser de un único uso (desechables), pueden tener una reserva de reactivo dando una señal acumulativa o puede regenerarse cada cierto número de medidas

ConclusiónUn sensor es capaz de realizar en tiempo real de lo que sucede en su entorno, lo cual es muy fácil cuando se trata de un entorno físico, mas no cuando hablamos de un entorno quimico. En dicho caso, es necesario diseñar dispositivos de un solo uso los cuales esperan una reacción, arrojan resultado y finaliza su ciclo de vida.

TituloControl electroneumático y electrónico

AutoresJohn Hyde,Josep Regué

EditorialNorgren

ConsultaCapítulo 5 pág. 83-85

IntroducciónLos sensores de proximidad son ampliamente usados en aplicaciones de automoción y pueden ser de tipo inductivo como capacitivo. Las forma más común consiste en un esparrago roscado que contiene el sensor en uno de sus extremos y el circuito procesador de la señal en circuito impreso. La salida de la conexión viene dada por un transistor PNP o NPN.

Descripción del CapituloUn sensor inductivo utiliza un oscilador para enviar un campo electromagnético de alta frecuencia y de corto alcance desde el extremo de la unidad. Si un objeto de metal conductor entra en su alcance, se inducen corrientes parasitas en el metal, el cual reacciona para cambiar el voltaje en el oscilador. Esto es percibido y amplificado para encender el transistor de salida. La distancia de detección puede ir de 0,5 a 20 mm, dependiendo del modelo seleccionado.

Los sensores capacitivos constan de una placa capacitiva en su extremo.

La carga de esta placa es susceptible de ser modificada por cualquier objeto que se mueva en su alcance. La distancia de detección puede ser ajustada dependiendo del material a percibir mediante un potenciómetro integrado. Este tipo de sensores son ideales para materiales no metálicos tales como vidrio, plástico, madera o fluidos.

El cableado de la carga dependerá del tipo de transistor de salida escogido. El más usual es el PNP. Éste tiene el comportamiento de un detector convencional: cuando esta encendido proporciona corriente a la carga.