Sensores, Domotica

Tema 6: Sensores y  Actuadores Domóticos
Domótica y Edificios Inteligentes

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Sensores

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Sensores
Un sensor es un dispositivo capaz de transformar  magnitudes  físicas,  químicas,  biológicas,  etc.,  llamadas  variables  de  instrumentación,  en  magnitudes eléctricas. En  un  “edificio” se  encargarán  de  proporcionar  toda    la  información  necesaria  para  su  posterior gestión.
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Sensores
Para  valorar  la  calidad  de  un  sensor  hay  que  atender a sus características:
Característica Amplitud Calibración Error Exactitud Factor de escala Fiabilidad Histéresis Precisión Ruido Sensibilidad Temperatura de servicio Zona de error Definición Diferencia entre los límites de medidaPatrón conocido de la variable medida que se aplica mientras se observa la señal de salida Diferencia entre el valor medido y valor real Concordancia entre el valor medido y el valor real Relación entre la salida y la variable medida Probabilidad de no error Diferente recorrido de la medida al aumentar o disminuir esta Dispersión de los valores de salida Perturbación no deseada que modifica el valor Relación entre la salida y el cambio en la variable medida Temperatura de trabajo del sensorBanda de desviaciones permisibles en la salida
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Sensores
Atendiendo al ámbito de aplicación vamos a  dividir los sensores en:
Gestión del confort
‐ Control de iluminación

Gestión contra incendio Gestión de seguridad
‐ Control de presencia

Gestión de energía Otros sistemas
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Gestión del confort
Sensores de temperatura Termostatos Sensores de humedad Control de iluminación
6Sensores de temperatura
Elemento sensor resistivo
Se basa en un material que varía su resistencia al paso  de la corriente eléctrica en función de la temperatura  exterior  que  le  rodea.  La  variación  puede  ser  proporcional o no.
El  caso  de  que  sea  proporcional  seguirá una  función  del  tipo:
R Resistencia K Resistencia a 0 ⁰C C Contante de proporcionalidad T Temperatura
7Sensores de temperatura
V
-tº -tº
+t

a)

b)

R = K + CT
-tº = K − CT R
-tº -tº

M

d) c)

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Sensores de temperatura
Medición: Puente de Wheatstone
Si la relación de las dos resistencias del brazo conocido (R1/R2) es igual a la relación de las dos del brazo desconocido (Rx/R3), el voltaje entre los dos puntos medios será nulo y por tanto no circulará corriente algunaentre esos dos puntos C y B. Para efectuar la medida lo que se hace es variar la resistencia R2 hasta alcanzar el punto de equilibrio. La dirección de la corriente o el voltaje medido, en caso de desequilibrio,. El valor de la alimentación del generador es indiferente y no afecta a la medida.

Rx = R1 x R2 / R3 ; en condición de equilibrio

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Sensores de temperaturaElemento sensor semiconductor o termistor
La  propiedad  de  los  semiconductores  de  aumentar  el  número de pares electrón‐hueco con la temperatura, hace  que  la  conductancia  aumente  de  exponencialmente  a  la  misma . ⎧ 1 1 ⎫ B
RT = R0 exp⎨B( − )⎬ = A exp T ⎩ T T0 ⎭

( )

Elemento sensor termopar
Un termopar es un  dispositivo  formado  por  la  unión  de  dos metales distintos que  produce  un  voltaje función  de  la diferencia de temperatura entre uno  de  los  extremos  denominado "punto caliente" o unión caliente o de medida  y  el  otro  denominado  "punto  frío"  o  unión  fría  o  de  referencia.  10

Sensores de temperatura
Elemento sensor  termostático
Se  emplea  el  efecto  Seebeck
Ej.: Termostato

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Termopar
T1 T2 T1 T2

+

_

Termopar: Efecto Seebeck

+Asociación de Termopares

Extremo Sensor

Temperatura de Referencia

_
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Termostatos
Un termostato es el  componente  de  un  sistema  de  control  simple  que  abre  o  cierra  un circuito eléctrico en función de la temperatura. Ubicación:
En viviendas  (caso idóneo): en el salón, centrado en la  pared,  alejado  de  fuentes  de  calor,  a  una  altura  de ...