CPI Tema1

TEMA 1: SENSORES Y TRANSDUCTORES
1.1.- INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS DE MEDIDA
La función esencial de un sistema de medida es la asignación objetiva (independiente del
observador) y empírica (basada en la experimentación) de un número a una propiedad o cualidad
de un objeto o evento. Los objetivos de la medida pueden ser:
a) Vigilancia o seguimiento de procesos. Este sería el caso de la medida dela temperatura
ambiente y de los contadores de agua y gas.
b) Control de un proceso. Como ejemplo se puede considerar un termostato (cuando
alcanza una determinada temperatura conmuta y puede dar lugar al efecto contrario que
originó su conmutación) o el control del nivel de un deposito.
c) Ingeniería experimental. Así ocurriría cuando se miden las fuerzas que actúan sobre
un conductor (simulado)de un vehículo cuando este choca contra un objeto. Los
resultados obtenidos de esta forma tienen su principal campo de aplicación en el C.A.D.
(Computer Aided Design, Diseño Asistido por Ordenador).
En la figura 1.1 se representa la estructura general de un sistema electrónico de medida
y control, es decir, que abarcaría los tres objetivos citados anteriormente. De todos los bloques
que formandicho sistema, se puede decir que tres de ellos son básicos y se encuentran presentes
en la práctica totalidad de los sistemas de medida. Estos serían:
- SENSOR / TRANSDUCTOR
- ACONDICIONADOR DE SEÑAL
- PRESENTACIÓN (VISUALIZACIÓN Y REGISTRO)

Fig. 1.1 Estructura general de un sistema electrónico de medida y control.

SENSORES Y TRANSDUCTORES

1.1

Veamos cuales son las características fundamentalesde estos elementos.
1.1.1.- TRANSDUCTOR Y SENSOR
Cuando se hace referencia a este binomio, generalmente se le nombra simplemente como
transductor, olvidándose que, si bien van formando un todo en la mayoría de las aplicaciones,
se trata de dos elementos entre los cuales se pueden hacer diferencias.
Se denomina transductor, en general, a todo dispositivo que convierte una señal de una
forma físicaen otra señal, que se corresponde con la primera, pero de otra forma física distinta.
El fin del transductor es, por tanto, acoplar la magnitud a medir al sistema de medida. Como el
tratamiento que se va a hacer de la señal de salida del transductor es normalmente llevado a cabo
por equipos o circuitos electrónicos, de todos los transductores que existen (atendiendo a seis
tipos de señales:mecánicas, térmicas, magnéticas, eléctricas, ópticas y moleculares o químicas),
los considerados transductores por antonomasia son aquellos que ofrecen una señal de salida
eléctrica: tensión, corriente, etc.
En la figura 1.2. podemos ver esquematizada la misión del transductor. La relación entre
la salida eléctrica ofrecida por el transductor y la magnitud de la señal se conoce como función
detransferencia, y por lo general conviene que se aproxime lo máximo posible a una función
lineal.

Fig. 1.2. Conversión de señal por transductor.

Aunque en la asignatura se hará referencia indistintamente a los términos transductor y
sensor, no queremos finalizar el apartado sin dejar clara la diferencia entre dichos términos,
habitualmente utilizados como equivalentes, aunque en rigor no lo sean. El sensores el elemento
directamente en contacto con la magnitud a medir y no tiene porqué proporcionar ninguna salida
eléctrica. Su finalidad es captar esta magnitud para posteriormente transformarla y obtener una
salida eléctrica. Un ejemplo que nos puede ayudar a diferenciar los términos sensor y transductor
es el mostrado en la figura 1.3. y que hace referencia a un micrófono magnético.

Fig. 1.3.Micrófono magnético. Distinción entre sensor y transductor.

SENSORES Y TRANSDUCTORES

1.2

El sensor es la membrana elástica que vibra con la presión de las ondas sonoras que
recibe, realizando una conversión de la variable física, presión, en otra variable física:
desplazamiento. Este desplazamiento es recogido por una bobina solidaria con la membrana, la
cual al moverse en el seno de un campo...