Sensores

Medida de desplazamiento, esfuerzo y deformación
• Sensores potenciométricos lineales y angulares.
• Sensores capacitivos.
• Sensores inductivos.
• LVDTs.
• Galgas extensométricas.
• Cristales piezoeléctricos.
• Medida de aceleración: Acelerómetros.
• Detección de campos magnéticos:
o Dispositivos de Efecto Hall,
o Magnetorresistencias.

Medida de velocidad
1.Transductores inducivos: Tacómetros y tacogeneradores.
2. Transductores electroópticos: Reflectores y estroboscopios.
3. Transductores dicretos: Encoders.
o Codificadores absolutos,
o Codificadores incrementales.

Galgas de extensión (strain gauges)



Según se observó, las propiedades de elasticidad de los materiales pueden dar origen a sistemas de medición de fuerzas (y, por ende,también presión). El manómetro de Bourdon utiliza, precisamente, la propiedad de elasticidad de los materiales sólidos (en particular, metálicos sólidos); pero, ese manómetro no permite producir una señal eléctrica directamente, si bien se podría adaptar algún sistema. El método de construcción de sensores de presión modernos depende del principio de elasticidad pero la deformación es convertida enuna señal eléctrica mediante las galgas de extensión, conocidas a menudo como "celdas de torsión" o, en ingles, como strain gauges.
Una galga de extensión se construye sobre un metal de coeficiente de elasticidad dado, adosándole un alambre, una tira semiconductora o pistas conductoras. Al deformarse el soporte de la galga, se "estira" o se "comprime" el sensor, variando así su resistencia. Elcambio de resistencia será, precisamente, el reflejo de la deformación sufrida. En términos de su caracterización, dada la resistencia R sin deformación, la aplicación de una fuerza F deformante producirá un cambio de resistencia,  R, cuya medición permite calcular la fuerza mediante:


donde se ha definido una constante "G", conocido como la constante de la galga y que suele variar entre 2 y2,2 para galgas de soporte metálico.
Naturalmente, la posibilidad de medir fuerza permite construir, con estas galgas, balanzas electrónicas tanto como sistemas de medición de presión.
Habitualmente se utilizan circuitos en puentes, diseñados para los valores típicos de estas galgas (resistencias nominales de 120 , 350 , 600 y 1000 ) utilizando corrientes que no excedan los 10 mA.La velocidad es otro de los parámetros internos del robot que puede ser útil para el desarrollo de su tarea. Aunque su importancia es menor que la de la posición, existen algunos métodos para determinar la velocidad (lineal y angular) del robot.
El primer método que podemos encontrar es el que se basa en la medida de la posición. Puesto que hemos visto que existen gran diversidad de métodospara calcular la posición del robot, podemos derivar de esta medida la velocida. Esto se haría aplicando directamente la definición de velocidad, es decir, incremento de posición dividido entre el tiempo.
Aparte de ese sencillo primer método, podemos citar algunos otros un poco más ekaborados:
• Tacogenerador

Es un dispositivo para medir la velocidad angular. Su funcionamiento es sencillo:convertir la energía rotacional del eje en cuestión en energía eléctrica, proporcional a la rotacional y que puede ser fácilmente medida.
Una posible configuración podría ser la que se ve en la figura..

• Para generar la corriente a partir del giro se acopla al motor o eje que se va a medir, una espira situada dentro de un campo magnético fijo ( creado por los dos imanes). Al girar el motor, laespira girará en el interior del campo magnético, lo que provocará una corriente eléctrica.
Estos dispositivos pueden llegar a tener una precisión del 0,5 %, por lo que pueden resultar una solución aceptable a la hora de medir la velocidad angular.

• Sensores Doppler

Los sensores basados en el efecto Doppler miden la velocidad lineal de un objeto móvil apoyandose en otra superficie. Se basan...