Clasificacion Sensores

Clasificación y funcionamiento de los sensores



Sensores de posición lineal o angular

Los transductores de posición se utilizan para determinar la posición de un objeto con respecto a un punto de referencia. Las posiciones pueden ser lineales o angulares.
Un transductor de posición como el mostrado en la figura 3- a) consiste en un potenciómetro conectado al objeto que se desplaza, elcual al moverse varia la resistencia del mismo y por lo tanto es posible calcular de manera electrónica el cambio de posición que es proporcional a el cambio de posición. Estos se conocen como transductores resistivos de desplazamiento, y pueden medir tanto movimiento lineal como rotacional.
Son relativamente económicos, el principal inconveniente en el empleo de potenciómetros es el desgaste quese produce en el elemento móvil.

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Figura Nº 3 Esquema de un potenciómetro a) lineal y b) angular.

Los medidores de ángulos o transductores de desplazamiento angular son poco utilizados en los sistemas de control, fundamentalmente se utilizan cuando se desea medir la variación producida en el eje rotor de un sistema motor-reductor. Al igual que en los transductores lineales, podemosconstruir transductores angulares aprovechando el efecto resistivo (potenciómetros), inductivo y capacitivo.

Sensores de Pequeños desplazamientos o deformaciones
Los sensores de desplazamiento, son un tipo de sensores usados para medir longitud, los cuales tienen la precisión para medir desde unos cuantos micrómetros hasta unos metros.
Uno de los sensores de desplazamiento, ampliamente utilizadoes el transformador diferencial de variación lineal (LVDT), el cual se observa en la figura 4.

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Figura Nº 4- Representaciones de un LVDT a) forma real y b) diagrama
De la figura 4-a) se observa que un LVDT es un dispositivo electromecánico que consiste de dos componentes: Un cuerpo hueco cilíndrico que contiene dos bobinados secundarios idénticos los cuales están posicionados en amboslados del bobinado central primario y un núcleo de ferrita cilíndrico se mueve libre longitudinalmente dentro de la bobina.
Su funcionamiento físico se observa en la figura 4-b) y se da aplicando una señal alterna de excitación al bobinado del primario, genera un campo magnético que se acopla a los bobinados del secundario a través del núcleo de ferrita móvil, por esto se inducen voltajes en lossecundarios.
Cuando el núcleo está centrado entre los dos secundarios, los voltajes inducidos en ambos secundarios son iguales y puesto que están conectados en serie en oposición, el voltaje final será cero. Si el núcleo se mueve en dirección del secundario 1, el voltaje incrementa, y el voltaje del secundario 2 decrece; de este modo el voltaje neto final V1-V2 y será de la misma polaridad que elde referencia. Si el núcleo se mueve en dirección opuesta, V1-V2 será de polaridad opuesta. De este modo, como que el núcleo de ferrita se mueve a lo largo de su eje, dentro del LVDT, el voltaje de salida empieza con una polaridad, decrece completamente a cero, después incrementa con polaridad opuesta, todo de una manera continua y suave.

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Figura Nº 5- Variación del voltaje de salidarespecto a la posición del
Núcleo

Las principales ventajas de este tipo de transductores son su sensibilidad y lo poco que son afectados por la humedad.

Sensores de velocidad

La medición de velocidad angular tiene gran relevancia en las aplicaciones industriales. Esto se realiza mediante los tacómetros, que pueden ser mecánicos o eléctricos.

Tacómetros mecánicos: El más sencillo es elcontador de revoluciones. Consiste en un tornillo sin fin que se acopla al eje cuya velocidad se quiere medir.

Tacómetros eléctricos: a) Dinamos Tacométricas (tacodinamo), estos proporcionan una señal de corriente continua. Están constituidos por un inductor que genera un campo magnético mediante imanes permanentes o electroimanes y un inducido o rotor rasurado sobre el que se bobinan unos...