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Una introducción a los sensores, su clasificación general y una descripción detallada de sensores térmicos como termopares y RTD, sensores ópticos de barrera y retroreflectivos, y sensores de presión. Se incluyen características y costos de diferentes tipos de sensores.
Tipo: Apuntes
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INTRODUCCIÓN Los sensores son aparatos que son capaz de transformar magnitudes físicas o químicas, llamadas variables de instrumentación, en magnitudes eléctricas. Las variables de instrumentación dependen del tipo de sensor y pueden ser, por ejemplo: temperatura, intensidad lumínica, distancia, aceleración, inclinación, desplazamiento, presión, fuerza, torsión, humedad, pH, etc. Una magnitud eléctrica obtenida 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 un fototransistor), etc. CLASIFICACIÓN DE LOS SENSORES Aunque es un poco complicado realizar una clasificación única, debido a la gran cantidad de sensores que existen actualmente, las siguientes son las clasificaciones más generales y comunes. Los sensores de interés para la manufactura se pueden clasificar como sigue:
Este tipo de sensor basa su funcionamiento en la resistencia a la temperatura del material del que está compuesto. Su estructura general se suele componer de un alambre bien enrollado con un núcleo de vidrio o cerámica a su alrededor. Estos sensores de temperatura están especialmente indicados para la medición en entornos industriales, gracias a su inmunidad ante el ruido eléctrico. Entre los principales materiales con los que se suelen construir, se encuentran el platino, el molibdeno, el cobre y el níquel.
Dentro de los tipos de sensores de temperatura, los termistores destacan por su funcionamiento. Y es que están compuestos de materiales semiconductores cuya resistencia a la temperatura varía dependiendo de los grados de la misma. Sus electrodos internos detectan el calor, midiéndolo por impulsos eléctricos. El control de temperatura con termistor también presenta variantes. Así, podremos encontrar los siguientes tipos de termistor según su funcionamiento:
SENSOR ÓPTICO Sensores ópticos de barrera En este modelo de sensor de presencia, están colocados frente a frente el emisor y el recepto , lo que significa que el mecanismo siempre está conectado y se desconectó o interacciona en el momento que un objeto se interpone. Este modelo de sensor óptico de barrera es muy utilizado en puertas de lugares en que los dos puntos tienen conexión a energía. Sensores ópticos o de barrera Sensores ópticos retro reflectivo o réflex En este modelo tanto el receptor como el emisor está incluido en el mismo punto o aparato. Éste emite la seña y rebota en un espejo lo que hace que el sensor recibo la señal sin problema , el funcionamiento es el miso que una de barrera, e ste mecanismo es muy utilizado en puertas garajes para evitar que se cierre encima de un coche.
Escáner de presión con ocho puertos TEXENSE 8xPDIF Escáner de presión con ocho puertos y una referencia. Señal de salida digital con comunicación inalámbrica. Alimentación por baterías. S320130 INTERRUPTOR DETECTOR OBSTACULOS Características Interruptor final de carreras sin palanca muy útil como detector de obstáculos. Los finales de carrera son interruptores muy útiles para detectar posiciones de palancas, objetos, piezas motorizadas, etc… También se convierten en la última línea de defensa en los robots para detectar obstáculos. Cuando todos los demás sensores han fallado y no se han detectados los obstáculos, el interruptor nos da una indicación inequívoca y muy segura de que se ha producido una colisión y es hora cambiar el rumbo. También
son muy útiles como medida de seguridad en robots con movimiento para evitar daños y atropellos en cuando se detecte un obstáculo. Costo El costo del sensor varía entre los: $30 y $50 pesos.
Características El sensor por detector de movimientos por infrarrojos resulta muy adecuado para su empleo en robots, gracias a su pequeño tamaño y bajo consumo. El sensor incluye una lente tipo Fresnel de plástico que le proporciona un alcance de 5 metros y un ángulo de detección de 60 º. La señal de salida es compatible TTL y la alimentación es de 5V con un consumo de tan solo 350 uA mientras esta en reposo. Sus reducidas dimensiones de solo 25 x 35 x 18 mm hacen posible su utilización en todo tipo de robots y dispositivos sensores. Costo El costo del sensor varía entre los:
SENSOR DE PROXIMIDAD sensor de proximidad inductivo Los sensores de proximidad inductivos representan el mayor volumen de ventas. Integran un circuito oscilante que genera un campo electromagnético. Cualquier pieza metálica que se aproxime a ellos será detectada al fluir una corriente de inducción en el objeto. La oscilación se atenuará y el sensor detectará esta variación en el estado de oscilación. Las principales características de los sensores inductivos son:
sensores inductivos, los sensores capacitivos no se limitan a las piezas metálicas, sino que también detectan elementos de cualesquiera propiedades y materiales —sólidos, líquidos, viscosos, polvorientos, etc.—. Principales características de los sensores capacitivos:
Estos sensores ocupan una parte significativa del mercado. Se basan en un principio óptico. Detectan el objeto cuando el haz de luz se atenúa o interrumpe por el objeto que lo atraviesa. Existen diferentes modelos dependiendo del objeto que cruce el haz de luz y de la distancia de detección:
