ensayos

TRANSDUCTORES Y SENSORES
Una definición posible de Transductor es "un dispositivo sobre el que actúa potencia desde un sistema y
que suministra potencia, usualmente en otra forma a un segundo sistema". Desde el punto de vista de la
energía existen dos clases de Transductores, activos y pasivos. Un Transductor pasivo, o auto generativo
es uno que tiene una entrada y una salida (dos puertos deenergía). Toda la energía eléctrica de salida, se
deriva de la entrada física. Puesto que la salida eléctrica, está limitada por la entrada física, tales
Transductores tienden a exhibir un bajo contenido energético de salida. Un Transductor activo tiene una
entrada física, una salida eléctrica, y una entrada de excitación eléctrica (i.e. tres puertos de control). Con
los Transductores activosexiste un grado adicional de libertad, aunque dependan en última instancia de
las propiedades fundamentales de los materiales al igual que los transductores pasivos, la excitación
puede ser usada para producir un nivel de salida aumentado, pero sin embargo hay compromisos..
Considere por ejemplo un circuito detector de temperatura simple basado en una resistencia (figura 1) La
corriente I,desarrolla entre los terminales de R- que cambia predeciblemente con la temperatura- un
pequeño voltaje. Para una resolución exacta de cambios pequeños de temperatura, con cambios
correspondientes también pequeños, sería útil aumentar I. Por ejemplo, si I, se incrementa diez veces,
entonces la resolución incrementaría en la misma medida. Sin embargo, un incremento de diez veces en
la corrienteaumenta en cien la disipación. Cuando I es suficientemente grande, la potencia disipada en R
causará por si misma un aumento perceptible de temperatura, introduciendo un error de medición.

∆R / R 0.1%
=
∆T
°C

∆R / R 0.1%
=
∆T
°C

Universidad de El Salvador - Facultad de Ingeniería Y Arquitectura - Escuela de Ingeniería Eléctrica - Instrumentación Electrónica I

UNIDAD III - SENSORESY TRASNDUCTORES

1

Una solución posible a este problema, sería usar una corriente pulsante 101, usando pulsos rectangulares
exactos con un duty cycle del 1 % a una frecuencia que es alta comparada a la respuesta térmica del
dispositivo. La disipación promedio sería la misma que para una 1 continua, pero los pulsos muestreados
producirían una mejoría de 10 en la resolución. Este ejemplose trae a colación no como una técnica
específica, sino como una demostración del grado de libertad disponible para el diseñador para obtener un
funcionamiento mejorado vía modificaciones a los parámetros circuitales del la circuitería del Transductor
activo.

INTRODUCCIÓN A LOS TRANSDUCTORES DE
TEMPERATURA
La temperatura es probablemente el parámetro físico más común y fundamental que uningeniero debe
medir. La relación intima entre procesos- físicos, químicos y biológicos- y la temperatura, como un
indicador de estado, es una consideración primaria, desde el nivel molecular basta el sistema completo. En
electrónica, ningún otro parámetro físico es tan persistente en su influencia sobre circuitos y sistemas como
la temperatura. Entre los Transductores que serán discutidos eneste curso se incluyen los de expansión
térmica (elementos bimetálicos e interruptores de columna de mercurio), de Voltaje Seebeck (termopares),
de efectos resistivos (RTD y termistancias), y diodos de unión semiconductora (diodos y dispositivos con
corriente de salida proporcional a la temperatura absoluta, tales como al AD590).
El switch térmico bimetálico es quizás el más elemental de losSensores eléctricos. Dispositivos de este tipo
utilizan metales con coeficientes térmicos de expansión diferentes para abrir o cerrar físicamente un
contacto eléctrico a una temperatura preestablecida, Ejemplos comunes son los Sensores en termostatos
usados' para calentamiento, ventilación, y sistemas de acondicionamiento de aire, Los elementos bimetálicos
en forma de disco se usan para...