Sensor

• ¿Qué es el sensor?
Los sensores de fuerza se emplean para la medida de fuerza. Estos sensores tienen diferentes formatos y son empleados en cualquier aplicación industrial o de ensayos, pudiendo realizar medidas a tracción, compresión o ambas simultáneamente.
La salida suele ser directa desde el puente de wheatstone que tiene montado internamente el sensor, compuesto por cuatro bandasextensiométricas. La señal procedente del puente ha de ser amplificada a valores estándar de voltaje o corriente, para obtener esta señal amplificada se puede montar un amplificador externo o integrarlo en la célula. Esta última opción puede estar o no disponible según el tipo y fabricante.
Los transductores de fuerza y los sensores de fuerza miden cargas de tracción y compresión estáticas y dinámicas,prácticamente sin desplazamiento. Estos productos se encuentran disponibles en una gran variedad de diseños y clases de precisión.
• Clasificación
Físico.
• De qué materiales está compuesto el sensor
Entre los elementos eléctricos más populares usados en mediciones de fuerza se tienen las galgas extensiométricas, las galgas semiconductoras y los transductores piezoeléctricos. En general, lasgalgas extensiométricas miden indirectamente la fuerza, midiendo la deflexión que esta produce en un portador calibrado, el transductor piezoeléctrico responde directamente a la fuerza aplicada. La galga extensiométrica resistiva es un elemento resistivo el cual cambia su longitud, y por tanto su resistencia, cuando la fuerza aplicada a la base sobre la cual está montado causa deflexión ocompresión. Las galgas extensiométricas no cementadas consisten de un alambre extendido entre dos puntos. La fuerza actuando sobre el alambre provocará que el alambre se extienda o se encoja, lo cual hará que la resistencia aumente o disminuya (R = ρL/∆, (∆= ∆L/L, en donde K es el factor de la galga).
Las galgas extensiométricas cementadas consisten de un alambre delgado de película conductora arregladoen un patrón coplanar y cementado en la base a un portador. La galga es normalmente montada de manera que todo lo que sea posible de la longitud del conductor este alineado con la dirección de la tensión que está siendo medida. Los alambre conductores son fijados a la base y se proveen conexiones hacia el exterior.
La celda de carga es una forma de galga extensiométrica usada comúnmente comoTransductor. Este convierte una fuerza aplicada (peso), en el potencial de salida de un puente. En una celda de carga, la galga extensiométrica está montada en alguna forma de elemento de detección mecánica (columna, haz, etc.) y la galga (o galgas) están usualmente conectadas en configuración de puente.
Las galgas extensiométricas son dispositivos de baja impedancia, y requieren potencia deexcitación significativa para conseguir potencia de salida a niveles razonables. Una celda típica tendrá una impedancia de 350 ohms y se especifica tendiendo una sensibilidad en términos de milivoltios por voltio de excitación a plena escala. El potencial de excitación máximo así como el potencial recomendado serán especificados. Para un dispositivo de 10V con una razón de 3mV/V, aparecerán 30 milivoltiosa la salida con carga de plena escala.
La salida de bajo nivel de los Transductores de celdas de carga en la mayoría de casos se debe a pequeños cambios de resistencia en las galgas extensiométricas. Sin embargo, a pesar de que esto es una limitación notable en la ganancia, es al mismo tiempo una ganancia de linealidad.
La baja impedancia empleada en puentes de galgas extensiométricas puederequerir detección remota para la excitación fija. Debido a que los puentes funcionan cerca del punto mínimo desplazamiento, los desplazamientos o inexactitudes en el voltaje de excitación contribuirán directamente a desplazamientos en la salida del puente. La baja impedancia del puente puede contribuir significativamente a las variaciones en la excitación, y por lo tanto al error. Para corregir...