SENSORES Y TRANSDUCTORES

Sensor Filtro Amplificador

Captacin Tratamiento de seal Alimentacin

Salida

Fenmenofsico

TRANSDUCTOR: un dispositivo capaz de convertir el valor de una magnitud fsica en una seal elctrica codificada, ya sea de forma analgica o digital.

DISPOSITIVO que proporciona una salida utilizable en respuesta a una magnitud fsica, qumica, propiedad o

condicin especfica que se desea medir

TIPOS DE SENSORES MS UTILIZADOS

Finales de carrera o interruptores de posicin: Permiten detectar la presencia o paso. Constan de tres elementos

Contacto elctrico. Cuerpo. Cabeza de mando con dispositivo de ataque (movimiento rectilneo o angular).

SENSORES

TIPO DE SEAL DE SALIDA

Analgicos, aquellos que dan como salida un valor de tensin o corriente variable en forma continua dentro del campo de medida (0-10 V 4-20 mA).

Digitales, Dan como salida una seal codificada en forma de pulsos o en forma de palabra digital codificada en binario, BCD u otro sistema.

Todo-nada, indican nicamente cuando la variable detectada rebasa un cierto umbral o lmite. Son un caso lmite de un sensor digital (0-1).

MAGNITUD FISICA A DETECTAR (1)

MAGNITUD DETECTADA TRANSDUCTOR CARACTERSTICAS

Posicin lineal o angular

Potencimetro Analgico

Encoders Digital

Sincro y resolver Analgicos

Pequeos desplazamientoso deformaciones ,

Transformador diferencial Analgico

Galga extensiomtrica Analgico

Velocidad lineal o angular

Dinamo tacomtrica Analgico

Encoders Digital

Detector inductivo u ptico Digitales

AceleracinAcelermetro Analgico

Sensor de velocidad + calculador Digital

Fuerza y par Medicin indirecta (galgas o trafos diferenciales) Analgicos

MAGNITUD FISICA A DETECTAR (2)

MAGNITUD DETECTADA TRANSDUCTOR CARACTERSTICAS

PresinMembrana + detector de

desplazamiento Analgicos

Piezoelctricos Analgicos

CaudalDe turbina Analgico

Magntico Analgico

Temperatura

Termopar Analgico

Resistencias PT100 Analgico

Resistencias NTC Analgico

Resistencia PTC Todo-nada

Bimetlicos Todo-nada

Sensores de presencia oproximidad

Inductivos Todo-nada o analgicos

Capacitivos Todo-nada

MAGNITUD FISICA A DETECTAR (3)

MAGNITUD DETECTADA TRANSDUCTOR CARACTERSTICAS

Sensores tctiles

Matriz de contactos Todo-nada

Matriz capacitivapiezoelctrica u ptica Todo-nada

Piel artificial Analgico

Sistemas de visin artificial

Cmaras de video ytratamiento imagen Procesamientodigital por

puntos o pixelsCmaras CCD

CAPACITIVOS

Campo elctrico

Electrodo

dAC or

Condensador, que cambia de capacidad al variar algn valor de:

r: permisividad relativa del dielctrico entre las placas del condensador o: permisividad del espacio libre (8,85 x 10-12 F/m) A: rea de solapamiento entre dos placas d: separacin entre placas

Sensores capacitivosPermiten detectar objetos (metlicos o no metlicos).La superficie del sensor est compuesta por dos electrodos metlicos (que forman un condensador).Al introducir un objeto entre los dos electrodos, se produce una variacin de la CAPACIDAD del condensador.

SENSORES

APLICACIONES DE LOS SENSORES CAPACITIVOS

SENSORES

INDUCTIVOS

Convierten cambio de magnitud a medir en un cambio en la autoinductancia

La inductancia de una bobina depende de la manera en que las lneas de flujo magntico atraviesen sus arrollamientos.

El coeficiente de autoinduccin de una bobina:

L = f (nespiras, long, seccin, naturaleza del ncleo)

Reluctivos: varios bobinados y un ncleo.

Al variar la posicin del ncleo, vara su reluctancia

Sensores inductivos Detectan cualquier tipo de objeto metlico sin necesidad de

contacto directo. Permite controlar:

Presencia o ausencia de un elemento metlico. Deteccin de paso.

VENTAJAS: Durabilidad (no hay piezas mviles) Adaptacin a ambientes hmedos o corrosivos. Deteccin de objetos frgiles, recin pintados, etc.

Constan de: Oscilador. Etapa de salida.

El oscilador crea un campo electromagntico que, al interactuar con un objeto metlico, hace que se reduzca la amplitud a medida que se acerca el objeto al sensor.

TIPOS DE SENSORES MS UTILIZADOS

SENSORES

Composicin y funcionamiento

Un detector de proximidad inductivo consta de un oscilador, cuyosbobinados forman la cara sensible, y de una etapa de salida. El osciladorcrea un campo electromagntico alterno delante de la cara sensible. Lafrecuencia del campo vara entre 100 y 600 kHz segn el modelo.

Cuando un objeto conductor penetra en este campo, soporta corrientes inducidas circulares que se desarrollan a su alrededor (efecto piel).

Estas corrientes constituyen una sobrecarga para el sistema oscilador yprovocan una reduccin de la amplitud de las oscilaciones a medida quese acerca el objeto, hasta bloquearlas por completo.

La deteccin del objeto es efectiva cuando la reduccin de la amplitud de las oscilaciones es suficiente para provocar el cambio de estado de lasalida del detector.

APLICACIONES DE LOS SENSORES INDUCTIVOS

SENSORES

ELECTROMAGNETICOSConvierten cambio de magnitud a medir en una fuerza electromotriz (f.e.m.)Inducida en un conductor.

FOTOVOLTAICOS

FOTOELECTRICOS

Convierten cambio de la iluminacin incidente sobre una unin semiconductora en un cambio en la tensin generada en dicha unin

Convierten la radiacin incidente sobre algunos materiales (metales) en emisin de electrones, que pueden configurar una corriente elctrica, aadiendo un generador externo y una resistencia..

Sensores basados en la interaccin de los ultrasonidos con un objeto.Se denomina ultrasonidos a las vibraciones de frecuencia superior a las audiblespor el ser humano (>20 KHz) que se producen en un medio elstico.

SENSORES ULTRASNICOS

CARACTERISTICAS DE LOS ULTRASONIDOS

La frecuencia del sonido que est por encima del lmite audible humano se conoce con el nombre de ultrasonido. El limite ms bajo esta aproximadamente en los 20kHz. Las particulares caractersticas de los ultrasonidos, aplicada a los sensores de proximidad, son el resultado de la propagacin de largas ondas mecnicas, que se manifiestan por una variacin peridica de la densidad del medio portador, que conduce a comprensiones y dilataciones.

La propagacin de las ondas de sonido depende del medio transmisor, con lo que no es posible que se propague en el vaco.

Los sensores de ultrasonidos son detectores de proximidad que trabajan libres de roces mecnicos y detectan objetos a distancias de hasta 8m. El sensor emite pulsos ultrasnicos.

Estos reflejan en un objeto, el sensor recibe el eco producido y lo convierte en seales elctricas, las cuales son elaboradas en el aparato de valoracin. Estos sensores trabajan solamente en el aire, y pueden detectar objetos con diferentes formas, colores, superficies y de diferentes materiales.

Los materiales pueden ser slidos, lquidos o polvorientos, sin embargo han de ser deflectores de sonido. Los sensores trabajan segn el tiempo de transcurso del eco, es decir, se valora la distancia temporal entre el impulso de emisin y el impulso del eco.

Sensores ultrasnicos Permiten medir la distancia a un

objeto. Dispone de una membrana que

genera unas ondas sonoras. Estas ondas, al chocar contra el

objeto, se reflejan y vuelven a la membrana, hacindola vibrar de nuevo.

Conocida la velocidad de transmisin del sonido, es posible calcular la distancia entre el sensor y el objeto.

SENSORES

Sensores Ultrasnicos La posicin de los objetos que estn muy prximos al

sensor no se puede medir correctamente.

SENSORES

Se pueden combinar varios sensores, para evitar zonas muertas.

Sensores Ultrasnicos

SENSORES

Tambin es importante que el sensor est perpendicular a la superficie del objeto a medir.

El ngulo mximo entre el objeto y el sensor debe ser de 3

Sensores Ultrasnicos SENSORES

APLICACIONES DE SENSORES ULTRASNICOS

SENSORES

SENSORES FOTOELCTRICOS

Permiten detectar todo tipo de objetos: Opacos Transparentes Reflectantes

SENSORES

Detectan un objeto o una persona mediante un haz de luz. Dispone de un EMISOR y UN RECEPTORCuando el objeto penetra en el haz, modifica la cantidad de luz que llega al receptor y provoca el cambio de estado de la salida.

SENSORES FOTOELCTRICOS

Dependiendo del modelo de receptor, la emisin se realiza en: Infrarrojo Luz visible roja Luz visible azul

La corriente que atraviesa el LED emisor se modula para insensibilizar al sistema de la luz ambiental.

SENSORES

SENSORES FOTOELCTRICOS Tipos:

Sistema de barrera.

Sistema Reflex

SENSORES

APLICACIONES SENSORES FOTOELCTRICOS

SENSORES

INTERRUPTORES DE PRESIN

Abren o cierran los contactos cuando se produce una variacin en la presin (de un lquido o un gas).

SENSORES

FUNCIONAMIENTO INTERRUPTOR DE PRESIN

SENSORES

Diapositiva 1Diapositiva 2Diapositiva 3Diapositiva 4Diapositiva 5Diapositiva 6Diapositiva 7Diapositiva 8Diapositiva 9Diapositiva 10Diapositiva 11Diapositiva 12Diapositiva 13Diapositiva 14Diapositiva 15Diapositiva 16Diapositiva 17Diapositiva 18Diapositiva 19Diapositiva 20Diapositiva 21Diapositiva 22Diapositiva 23Diapositiva 24Diapositiva 25Diapositiva 26Diapositiva 27Diapositiva 28Diapositiva 29Diapositiva 30Diapositiva 31Diapositiva 32Diapositiva 33Diapositiva 34Diapositiva 35Diapositiva 36Diapositiva 37Diapositiva 38Diapositiva 39Diapositiva 40Diapositiva 41