sensores y actuadores

SENSORES Y ACTUADORES
Ingeniería de Sistemas y
Automática
UMH
ISA-UMH

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Índice
Introducción
Clasificación
Sensores
Transductores de posición
Detectores de presencia
Medidores de posición
Transductores de pequeños desplazamientos/deformación

Transductores de velocidad
Acelerómetros
Medidas de temperatura
Finales de carrera, microrruptores

ActuadoresNeumáticos
Eléctricos
Hidráulicos
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Introducción
Denominamos sensor a un dispositivo que es capaz de convertir
una magnitud física (presión, temperatura, caudal) en una señal
eléctrica.
En la figura mostramos el esquema básico de un sensor:
Magnitud
física

salida
Acondicionador
de señal
(filtrado +
amplificación)

Sensor

El sensorconvierte la magnitud a una señal eléctrica.
La señal eléctrica se debe acondicionar (amplificar, eliminar ruido,
linealizar) para adaptarla a las necesidades del equipo que debe
leer la señal (autómata).

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Clasificación
Según el tipo de señal de salida:

Analógicos: La salida es un valor de tensión o corriente
comprendida en un rango de valores:0-10V
4-20mA
Ejemplos: Medida de temperatura. Medida de caudal. Medida de posición/orientación.

Digitales: La salida toma dos valores únicamente a la salida:
1 ó 0, todo/nada
0-5V
Tren de pulsos
Otra codificación
Ejemplos:

Pulsador
Sonda lambda coches.
Sensor de presencia (pieza/no pieza)
Final de carrera

Según la naturaleza del sensor:
Resistivos
PiezoeléctricosTermoeléctricos
Electromagnético

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Transductores de posición
Podemos encontrar:
Detectores de presencia o proximidad: Típ. Respuesta todo/nada, tb
analógica
Inductivos:
Capacitivos
Ópticos

Medidores de posición/orientación
Algunos de los anteriores
Potenciómetros
Encoders

Transductores de pequeñas posiciones/deformaciones
LVDT
Galgasextensométricas
Sensores piezoeléctricos

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Sensores de presencia inductivos
Se basan en el cambio en la reluctancia del
“núcleo”.
Detectan la presencia de materiales
ferromagnéticos en su proximidad.
Esquema general:
Bobina con núcleo ferromagnético
Circuito oscilador
Disparador Schmitt
Circuito amplificador a la salida

El circuito osciladormantiene una onda senoidal
con voltaje de determinada amplitud.
Al acercar un objeto ferromagnético, se varía la
reluctancia del material, haciendo que la
amplitud de la onda disminuya.
La disminución de la amplitud activa el
disparador Schmitt.

Rango de detección 1-60 mm, típ.
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Sensores de presencia inductivos
Ejemplos de aplicación:Presencia/no presencia de pieza
Finales de carrera
Conteo de piezas.

Ventaja:
Ausencia de contacto, frente a micro-interruptores
Ausencia de partes móviles
Resistente a ambientes agresivos (estanco).

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Detectores inductivos
Alimentación externa o interna de 24
Alimentació
VDC
Masa

Entrada I0.4

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4Sensores de presencia inductivos
Aplicaciones:
Posicionado de piezas
Centros de mecanizado, cilindros neumáticos, ...

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Sensores de presencia inductivos
Conteo de piezas y secuencias de movimiento
Cintas transportadoras, dispositivos de clasificación

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Sensores de presencia inductivos
Medición develocidad de rotación
Engranajes, ....

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Sensores de presencia inductivos
Supervisión de herramientas
Verificación de rotura de una broca

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Sensores capacitivos
Su medida se basa en el cambio de la capacitancia que
experimenta un condensador al introducir un objeto en su cercanía.
Permiten...