Caracterización sensor

DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MONITOREO Y CONTROL REMOTO DE UN ACELERÓMETRO

Universidad de Pamplona, Facultad de Ingenierías y Arquitectura,
Programa de ingeniería en telecomunicaciones
Pamplona, Norte de Santander, Colombia
Marzo 2011.

RESUMEN: la aceleración es una de las magnitudes físicas más importantes, dándonos a saber la tasa de cambio de la velocidad por unidad detiempo, los instrumentos que poseen esta cualidad son utilizados desde aplicaciones para móviles y vehículos hasta en el transbordador espacial. En este proyecto miraremos el funcionamiento remoto de un sensor de aceleración, las características especifica de este sensor como son su sensibilidad, salidas de voltajes y el acondicionamiento necesario que se requeriría para acoplarlo a un conversosanálogo-digital.

PALABRAS CLAVE: Magnitud, aceleración, Sensor, Transductor, velocidad, posición.

INTRODUCCIÓN

El estudio de las características del trabajo a realizar es bastante importante, ya que da una base para la construcción adecuada del proyecto. En el caso del informe actual nos centraremos en las caracterizaciones de la señal, transductor, parámetros de funcionamiento entreotros; revisando con claro énfasis el principio operativo de la porción eléctrica y los diferentes elementos del transductor que puedan generar variabilidades en la respuesta.

2. SENSOR

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 porejemplo: 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.

2.1 Sensores deAceleración:
Este tipo de sensores es muy importante, ya que la información de la aceleración sufrida por un objeto o parte de un robot es de vital importancia, ya que si se produce una aceleración en un objeto, este experimenta una fuerza que tiende ha hacer poner el objeto en movimiento.
Supongamos el caso en que un brazo robot industrial sujeta con una determinada presión un objeto en su órganoterminal, si al producirse un giro del mismo sobre su base a una determinada velocidad, se provoca una aceleración en todo el brazo, y en especial sobre su órgano terminal, 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, se corre el riesgo de que el objeto salga despedido del órgano aprehensor con unatrayectoria determinada, por lo que el control en cada momento de las aceleraciones a que se encuentran sometidas determinadas partes del robot son muy importantes.

. VARIABLE FÍSICA

En física, la aceleración es una magnitud vectorial que nos indica el ritmo o tasa de cambio de la velocidad por unidad de tiempo.
En el contexto de la mecánica vectorial newtoniana se representa normalmente por[pic]o [pic]y su módulo por [pic].
Sus dimensiones son: [pic]. Su unidad en el Sistema Internacional es el m/s2
la aceleración del cuerpo es proporcional a la fuerza que actúa sobre él (segunda ley de Newton):
[pic]
Donde F es la fuerza resultante que actúa sobre el cuerpo, m es la masa del cuerpo, y a es la aceleración.

1 Medición de la aceleración

La medida de la aceleraciónpuede hacerse con un sistema de adquisición de datos y un simple acelerómetro. Los acelerómetros electrónicos son fabricados para medir la aceleración en una, dos o tres direcciones. Cuentan con dos elementos conductivos, separados por un material que varia su conductividad en función de las medidas, que a su vez serán relativas a la aceleración del conjunto.

2 Unidades

Las unidades de la...