Gua No 1
Introduccion al Uso de Sensores
Nombres:
1.
2.
RESUMEN
1.1 OBJETIVOS
Utilizar correctamente el sensor de fuerza.
Utilizar correctamente el sensor de movimiento.
Utilizar correctamente el sensor de compuerta de luz.
Utilizar correctamente la balanza digital.
1.2 FUNDAMENTO TEORICO
Actualmente sera impensable realizar maniobras un poco complicadas, dentro del mundo de los procesos
industriales, sin dos elementos ampliamente extendidos en nuestros das, por una parte los automatas
programables y por otra los sensores, que permiten controlar las variables que afectaran al proceso
industrial .
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Los automatas por precio, versatilidad y facilidad de programacion se han convertido en los
sustitutos de las maniobras en los entornos industriales, y debido a las crecientes necesidades de los
procesos industriales modernos, cada vez hay que controlar mas variables que afectan a estos procesos
(fenomeno de transformacion, generado por un conjunto de sistemas que ejecutan acciones sobre una
materia prima, dando como resultado un producto final), por lo que los sensores han entrado de lleno
en estas maniobras. Hoy por hoy, sera difcil encontrar procesos automaticos que no esten gobernados
por elementos de gobierno (cuya funcion es la de actuar como interruptores o pulsadores para
arrancar, parar y determinar posiciones en procesos industriales), sensores (elemento que es capaz de
transformar senales fsicas como temperatura, posicion, longitud etc. en senales electricas) y automatas.
Siendo mas rigurosos, los instrumentos industriales de medicion, comunmente denominados sensores,
son dispositivos de naturaleza mecanica, electrica o electronica, disenados para convertir una magnitud
variable fsica, en un valor o magnitud equivalente que la representa y que sera usada con fines de
registro de datos para analisis de informacion y/o control de determinados fenomenos o procesos.
Entre los sensores a utilizar en el presente curso se encuentran:
Sensor ultrasonico de movimiento: Su elemento principal es un transductor electroacustico.
Este elemento, en primer lugar, emite unas ondas ultrasonicas; a continuacion pasa a modo de espera, en
el que, durante un cierto tiempo, espera la vuelta de las ondas reflejadas en algun objeto. Si las ondas
llegan, quiere decir que hay algun objeto en las proximidades. Dependiendo del tiempo de conmutacion
del transductor (el tiempo que esta esperando) se detectara un grado de proximidad u otro. Este tipo
de sensores son mas independientes del tipo de material que los anteriores y permiten deteccion de
proximidad a mayores distancias.
Sensor de Fuerza de doble rango: Estos sensores utilizan una tecnologa basada en la variacion
de resistencia electrica del area sensora. La aplicacion de una fuerza al area activa de deteccion del
sensor se traduce en un cambio en la resistencia electrica del elemento sensor en funcion inversamente
proporcional a la fuerza aplicada. Permite tener dos rangos, el primero de 0-10 N y el segundo de 0-50
N.
Sensor de Compuerta de Luz Este sensor posee barreras tipo emisor-receptor, las cuales estan
compuestas de dos partes, un componente que emite el haz de luz, y otro componente que lo recibe.
Debido a que el modo de operacion de esta clase de sensores se basa en la interrupcion de haz de luz, la
deteccion no se ve afectada por el color, la textura o el brillo del objeto a detectar. Estos sensores operan
de una manera precisa cuando el emisor y el receptor se encuentran alineados. Esto se debe a que la luz
emitida siempre tiende a alejarse del centro de la trayectoria.
1.3 MATERIALES Y EQUIPOS
01 PC con Windows y software Logger Pro
01 Interface LabPro o Universal Lab
01 Sensor de fuerza
01 Sensor de posicion.
02 Sensores de compuerta de luz.
Manual de Laboratorio de Fsica 1 6 Departamento de Ciencias
01 Balanza digital.
01 Esfera.
01 cilindro.
Juegos de pesas.
Instrumentos de Medida
Sensor de fuerza Sensor de movimiento
Balanza digital Sensor de barrera de luz
1.4 PROCEDIMIENTO
1. Instalar adecuadamente la tarjeta de interface con la computadora, ver diagrama N1, verificar queuna vez conectada la tarjeta con el cable de alimentacion suene y prenda una luz, para confirmar
el que la tarjeta esta en interface con la pc tiene que palpitar una luz verde.
2. Conectar el sensor de fuerza al canal 1(CH1) de la interfaz e instalarlo como se muestra en el
diagrama N2. Abrir el paquete LoggerPro, este detectara inmediatamente el sensor y mostrarauna grafica Fuerza vs tiempo. Una vez instalado el sensor de acuerdo al diagrama proceda a calibrar
el sensor dando clic en el boton CERO en la barra de herramientas. Una vez hecho esto, medir el
peso de las masas 20 g, 50 g y 100 g, colgando cada una de ellas en el gancho del sensor y luego
dando clic en el boton ADQUIRIR en el software LoggerPro. Registrar los valores medidos y
la precision de los instrumentos en la Tabla 1.1.
3. Medir cada una de las masas de 20g, 50g y 100g con la balanza digital, la cual debera calibrar
previamente presionando el boton 0. Registrar los valores medidos y la precision de los instrumentos
en la Tabla 1.2.
4. Instalar el sensor de posicion (ver diagrama N3) conectelo al canal digital 1 (DIG/SONIC 1) yabrir el paquete LoggerPro. Medir el diametro de la esfera, la altura y diametro del cilindro, los
calculos registrar en la Tabla 1.3.
5. Instalar los sensores de compuerta de luz (ver diagrama N4) a una distancia de 10 cm cada una yabrir el paquete LoggerPro, deslice la esfera por la rampa variando la posicion en 5 cm, registre los
valores medidos de posicion y tiempo Tabla 1.4.
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Esquemas experimentales
Diagrama N1 Diagrama N2
Diagrama N3 Diagrama N4
1.5 OBTENCION DE DATOS
Tabla 1.1: Mediciones con el sensor de fuerzaMasa (Kg) Valor medido ( ) Precision ( )
Tabla 1.2: Mediciones con la balanza digital
Masa (Kg) Valor medido ( ) Precision ( )
Tabla 1.3: Mediciones con el sensor de posicion
Magnitud Valor medido ( ) Precision ( )
Diametro Esfera
Altura cilindro
Diametro cilindro
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Tabla 1.4: Mediciones con el sensor compuerta de luz
Distancia ( ) Tiempo ( )
1.6 DISCUSION
1. Resuma en sus propias palabras que sucede en cada uno de los experimentos realizados y explique
a que se deben cada uno de los fenomenos observados.
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1.7 CONCLUSIONES
1.8 CUESTIONARIO
1. Cual es la diferencia entre un transductor y un sensor?
2. Que tipo de materiales no son detectados por el sensor ultrasonico de movimiento?
3. A que se denomina resistencia electrica?
4. Que es un transductor electroacustico?
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Introduccin al Uso de SensoresOBJETIVOSFUNDAMENTO TERICOMATERIALES Y EQUIPOSPROCEDIMIENTOOBTENCIN DE DATOSDISCUSINCONCLUSIONESCUESTIONARIO