Ingeniero

¿Qué es un sensor?

Un sensor es un dispositivo capaz de detectar magnitudes físicas o químicas, llamadas variables de instrumentación, y transformarlas en valores medibles de dicha magnitud.

Esto se realiza en tres fases:
- Un fenómeno físico a ser medido es captado por un sensor, y muestra en su salida una señal eléctrica dependiente del valor de la variable física.
- La señaleléctrica es modificada por un sistema de acondicionamiento de señal, cuya salida es un voltaje.
- El sensor dispone de una circuitería que transforma y/o amplifica la tensión de salida, la cual pasa a un conversor A/D, conectado a un PC. El convertidor A/D transforma la señal de tensión continua en una señal discreta.

Las variables de instrumentación pueden ser por ejemplo: temperatura, intensidadlumínica, distancia, aceleración, inclinación, desplazamiento, presión, fuerza, torsión, humedad, pH, etc. Una magnitud eléctrica puede ser una resistencia eléctrica (como en una RTD), una capacidad eléctrica (como en un sensor de humedad), una Tensión eléctrica (como en un termopar), una corriente eléctrica (como en un fototransistor), etc.

Los sensores pueden estar conectados a un computadorpara obtener ventajas como son el acceso a una base de datos, la toma de valores desde el sensor, etc.

DESCRIPTORES ESTÁTICOS DE UN SENSOR

Los descriptores estáticos definen el comportamiento en régimen permanente del sensor:

• Rango: valores máximos y mínimos para las variables de entrada y salida de un sensor.
• Exactitud: la desviación de la lectura de un sistema de medida respectoa una entrada conocida. El mayor error esperado entre las señales medida e ideal.
• Repetitividad: la capacidad de reproducir una lectura con una precisión dada.
• Reproducibilidad: tiene el mismo sentido que la repetitividad excepto que se utiliza cuando se toman medidas distintas bajo condiciones diferentes.
• Resolución: la cantidad de medida más pequeña que se pueda detectar.
• Error:es la diferencia entre el valor medido y el valor real.
• No linealidades: la desviación de la medida de su valor real, supuesto que la respuesta del sensor es lineal. No-linealidades típicas: saturación, zona muerta e histéresis.
• Sensibilidad: es la razón de cambio de la salida frente a cambios en la entrada: s = ∂V /∂x
• Excitación: es la cantidad de corriente o voltaje requerida parael funcionamiento del sensor.
• Estabilidad: es una medida de la posibilidad de un sensor de mostrar la misma salida en un rango en que la entrada permanece constante.
• Ruido.

DESCRIPTORES DINÁMICOS DE UN SENSOR



• Tiempo de retardo: td, es el tiempo que tarda la salida del sensor en alcanzar el 50% de su valor final.
• Tiempo de subida: tr, es el tiempo que tarda la salida delsensor hasta alcanzar su valor final. => velocidad del sensor, es decir, lo rápido que responde ante una entrada.
• Tiempo de pico: tp, es el tiempo que tarda la salida den sensor en alcanzar el pico máximo de su sobreoscilación
• Pico de sobreoscilación: Mp, expresa cuanto se eleva la evolución temporal de la salida del sensor respecto de su valor final.
• Tiempo de establecimiento: ts, eltiempo que tarda la salida del sensor en entrar en la banda del 5% alrededor del valor final y ya no vuelve a salir de ella.

Proceso de calibración: consiste en realizar la comparación de la respuesta del sensor con otros que tienen una respuesta estándar conocida; de esta manera se establece la relación entre la variable medida por el sensor y su señal de salida.

SENSORES INTERNOS:

Lainformación que la unidad de control del robot puede obtener sobre el estado de su estructura mecánica es la relativa a su:
Posición.
Velocidad.
Aceleración

SENSORES DE POSICIÓN:

- Analógicos: potenciómetros, resolver, sincro, LVDT, Inductosyn.
- Digitales: encoders (absolutos e incrementales).

POTENCIÓMETROS:

Se usan para la determinación de desplazamiento lineal o...