Sensores y transductores
Páginas: 21 (5087 palabras)
Publicado: 23 de febrero de 2012
1.1 Introducción
Un sensor es cualquier dispositivo que detecta una determinada acción externa. Los sensores existen desde siempre, y nunca mejor dicho, porque el hombre los tiene incluidos en su cuerpo y de diferentes tipos.
El hombre experimenta sensaciones como calor o frío, duro o blando, fuerte o flojo, agradable o desagradable, pesado o no. Y poco a poco le ha ido añadiendo adjetivosa estas sensaciones para cuantificarlas como frígido, fresco, tibio, templado, caliente, tórrido. Es decir, que día a día ha ido necesitando el empleo de magnitudes mesurables más exactas.
Para efectuar el control de máquinas es necesario que los controladores conozcan la posición de las partes móviles de las máquinas, de los objetos fabricados por ellas, o de variables como son temperatura,presión… Para suministrar esa información al controlador será necesario disponer de sensores en las máquinas.
La gama de sensores (también denominados captadores o detectores), disponible en el mercado es muy amplia con el objeto de responder a los múltiples problemas de detección que se plantean en las máquinas de fabricación. Se pueden encontrar finales de carrera, detectores de proximidadinductivos, detectores de proximidad capacitivos, ultrasónicos, ópticos.
Una primera clasificación de los captadores se puede establecer según el tipo de señal suministrada a la salida:
• Captadores analógicos: Suministran una señal proporcional a una variable analógica, como pueden ser presión, temperatura, velocidad, posición.
• Captadores “Todo o Nada”: Este tipo de captadorsuministra una señal que solamente tiene dos estados asociados al cierre o apertura de un contacto eléctrico, o bien a la conducción o corte de un interruptor estático como transistor o tiristor. Son los más utilizados en la automatización de movimiento y adoptan diferentes formas: finales de carrera, detector de proximidad inductivo, detector de proximidad capacitivo, fotocélulas.
• Captadoresnuméricos (encoders): Se utilizan en la medida de posiciones, de caudales… Ofrecen como salida una señal codificada y la transmisión de la señal la efectúan por medio de una comunicación tipo serie o paralelo. Pueden ser encoders incrementales que suministran pulsos por medio de dos salidas indicando el decremento o incremento de la variable medida. Los encoders absolutos utilizan códigos binarios, Gray,BCD… para codificar el valor de la variable medida.
Los captadores basados en fenómenos eléctricos, magnéticos u ópticos adoptan una estructura general que se compone de tres etapas:
• Sensor o captador: Efectúa la conversión de las variaciones de una magnitud física en variaciones de una magnitud eléctrica o magnética.
• Etapa de tratamiento de la señal: Puede o no existir, se encargade efectuar el filtrado, amplificación y comparación de la señal mediante circuitos electrónicos.
• Etapa de salida: Esta etapa está formada por los circuitos de amplificación conversión o conmutación necesarios en la puesta en forma de la señal de salida.
Conceptos básicos
• Transmisor: Elemento que capta la variable del proceso a través del elemento primario y la convierte a una señal detransmisión estándar.
• Transductor: Recibe una señal de entrada función de una o más cantidades físicas y la convierte modificada o no a una señal de salida.
• Sensor o Captador: Elemento que efectúa la conversión de las variaciones de una magnitud física en variaciones de una magnitud eléctrica o magnética.
1.2 Tipos de sensores
Existe una gran cantidad de sensores en el mercado, parapoder medir magnitudes físicas, de los que se pueden enumerar los siguientes:
- Temperatura - Resistividad
- Humedad - Biométricos
- Presión - Acústicos
- Posición - Imagen
- Movimiento - Aceleración
- Caudal - Velocidad
- Luz - Inclinación
- Corriente - Conductividad
Listado de sensores.
1.3 Terminología
En general se habla de...
Un sensor es cualquier dispositivo que detecta una determinada acción externa. Los sensores existen desde siempre, y nunca mejor dicho, porque el hombre los tiene incluidos en su cuerpo y de diferentes tipos.
El hombre experimenta sensaciones como calor o frío, duro o blando, fuerte o flojo, agradable o desagradable, pesado o no. Y poco a poco le ha ido añadiendo adjetivosa estas sensaciones para cuantificarlas como frígido, fresco, tibio, templado, caliente, tórrido. Es decir, que día a día ha ido necesitando el empleo de magnitudes mesurables más exactas.
Para efectuar el control de máquinas es necesario que los controladores conozcan la posición de las partes móviles de las máquinas, de los objetos fabricados por ellas, o de variables como son temperatura,presión… Para suministrar esa información al controlador será necesario disponer de sensores en las máquinas.
La gama de sensores (también denominados captadores o detectores), disponible en el mercado es muy amplia con el objeto de responder a los múltiples problemas de detección que se plantean en las máquinas de fabricación. Se pueden encontrar finales de carrera, detectores de proximidadinductivos, detectores de proximidad capacitivos, ultrasónicos, ópticos.
Una primera clasificación de los captadores se puede establecer según el tipo de señal suministrada a la salida:
• Captadores analógicos: Suministran una señal proporcional a una variable analógica, como pueden ser presión, temperatura, velocidad, posición.
• Captadores “Todo o Nada”: Este tipo de captadorsuministra una señal que solamente tiene dos estados asociados al cierre o apertura de un contacto eléctrico, o bien a la conducción o corte de un interruptor estático como transistor o tiristor. Son los más utilizados en la automatización de movimiento y adoptan diferentes formas: finales de carrera, detector de proximidad inductivo, detector de proximidad capacitivo, fotocélulas.
• Captadoresnuméricos (encoders): Se utilizan en la medida de posiciones, de caudales… Ofrecen como salida una señal codificada y la transmisión de la señal la efectúan por medio de una comunicación tipo serie o paralelo. Pueden ser encoders incrementales que suministran pulsos por medio de dos salidas indicando el decremento o incremento de la variable medida. Los encoders absolutos utilizan códigos binarios, Gray,BCD… para codificar el valor de la variable medida.
Los captadores basados en fenómenos eléctricos, magnéticos u ópticos adoptan una estructura general que se compone de tres etapas:
• Sensor o captador: Efectúa la conversión de las variaciones de una magnitud física en variaciones de una magnitud eléctrica o magnética.
• Etapa de tratamiento de la señal: Puede o no existir, se encargade efectuar el filtrado, amplificación y comparación de la señal mediante circuitos electrónicos.
• Etapa de salida: Esta etapa está formada por los circuitos de amplificación conversión o conmutación necesarios en la puesta en forma de la señal de salida.
Conceptos básicos
• Transmisor: Elemento que capta la variable del proceso a través del elemento primario y la convierte a una señal detransmisión estándar.
• Transductor: Recibe una señal de entrada función de una o más cantidades físicas y la convierte modificada o no a una señal de salida.
• Sensor o Captador: Elemento que efectúa la conversión de las variaciones de una magnitud física en variaciones de una magnitud eléctrica o magnética.
1.2 Tipos de sensores
Existe una gran cantidad de sensores en el mercado, parapoder medir magnitudes físicas, de los que se pueden enumerar los siguientes:
- Temperatura - Resistividad
- Humedad - Biométricos
- Presión - Acústicos
- Posición - Imagen
- Movimiento - Aceleración
- Caudal - Velocidad
- Luz - Inclinación
- Corriente - Conductividad
Listado de sensores.
1.3 Terminología
En general se habla de...
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