introducción a sensores

1.-) Se define a un sensor como el elemento que se encuentra en contacto directo con la magnitud física que se va a evaluar. Dicho dispositivo se encarga de recibir la magnitud en cuestión, ya sea temperatura, posición, longitud, etc. Y transformarla para luego proporcionarla al transductor mediante señales eléctricas.

2.-) Es un elemento o dispositivo que tiene la misión de traducir oadaptar un tipo de energía en otro más adecuado para el sistema con el cual uno pretenda trabajar, es decir, transformar o convertir un determinado tipo de energía de entrada, en otra diferente a la salida. Su uso se aplica principalmente en la industria, en la medicina, en la agricultura, en robótica, en aeronáutica, etc. para obtener la información de entornos físicos y químicos y conseguir (a partirde esta información) señales o impulsos eléctricos o viceversa. Los transductores siempre consumen cierta cantidad de energía por lo que la señal medida resulta atenuada.
POTENCIOMETRICOS
El fundamento teórico de los sensores potenciométricos es establecida por la ecuación de Nernst, que se basa en la medida de los potenciales eléctricos en materiales o soluciones para calcular la concentraciónde disoluciones iónicas, y consta básicamente de tres elementos: dispositivo de medida de potencial, electrodo de referencia y el electrodo selectivo a iones a caracterizar.
Dispositivo de medida de potencial es el instrumento utilizado para medir el voltaje de la celda que forman el electrodo indicador y de referencia. En realidad es un voltímetro muy sensible que amplifica la débil señaleléctrica que producen los electrodos y permite lecturas de hasta 0.1 mV con gran exactitud. Los electrodos de referencia suelen ser de doble unión o de calomelano respecto a los cuales se miden las variaciones de potencial. Finalmente, los electrodos selectivos a iones como su nombre indica son electrodos sensibles a la presencia de un tipo de ión en la solución y permiten su cuantificación. El término“selectivo’ quiere decir que son sensibles a una familia de iones de características similares, pero de entre todos ellos tienen mayor afinidad por uno en concreto. En la Figura 1 se presenta el montaje experimental empleado así como su esquema equivalente eléctrico.

En los electrodos selectivos a iones (ISEs), la membrana es responsable tanto del reconocimiento selectivo como de latransformación del potencial generado en una señal eléctrica que se puede medir, es decir el receptor y el transductor están integrados en un único elemento.
El sistema en la Figura 1 actúa como una pila, de forma que al sumergir los dos electrodos en la solución se establecerá un flujo momentáneo de iones en la interfase existente entre la membrana selectiva y la solución de trabajo, produciéndose unadiferencia de potencial, cuya magnitud depende de la cantidad de iones presente en la solución.

Figura 1. Montaje experimental para realizar medidas potenciométricas utilizando un ISE y a la derecha su correspondiente esquema eléctrico.

La diferencia de potencial medida es la suma de tres contribuciones: la interacción entre la membrana sensora y el ión de interés, la interacción que se originaentre el elemento de referencia y el medio donde está insertado, proporcionando un potencial constante si la composición del medio de referencia y la temperatura no varían y por último la denominada unión liquida, que se origina entre la solución de trabajo y la solución interna del electrodo de referencia. Los clásicos electrodos de referencia empleados en potenciometría, calomelano y Ag/AgCl fijansu potencial utilizando una solución de cloruro de actividad constante. Frecuentemente es necesario el uso de una segunda disolución de electrolito que se interpone, mediante un puente salino, entre esta disolución interna de referencia y la muestra, con el fin de evitar la interacción entre ambas. Esta unión liquida representa una interfase donde un electrolito se difunde en el otro,...