Manual de sensores

Seminario de Diseño y Construcción de Microrrobots: SENSORES

Alumno: Adrián Marcelo Díaz Collazo Plan de estudio: Ing. Técnica Industrial en electrónica

Sensores:
Normalmente se usan para detectar obstáculos, para seguir trayectorias para buscar un objeto, para ir hacia la luz, medir distancias, etc.

Tipos:
-Sensores de contacto: bumpers
Usados para parachoques, su finalidad esavisar que se ha colisionado contra una pared, esto lo hace por medio de un interruptor. Si le ponemos un alambre es lo que llamamos bigote de gato, no es muy eficaz para robots rápidos ya que cuando choque sería demasiado tarde para corregir la trayectoria.

-Sensores de infrarrojos:
Cuando queremos seguir una línea, lo que necesitamos son sensores de infrarrojos. Estos sensores se componen de unreceptor y un emisor de infrarrojos, el emisor emite una luz que impacta en la superficie, si la superficie es blanca refleja pero cuando es negra no refleja en el suelo, de esta forma, el receptor no recibe nada. Mediante este sencillo funcionamiento, también podemos saber el nivel de escala de grises de esa superficie. El sensor de infrarrojos es un LED de infrarrojos, emite una señal deinfrarrojos que nosotros no vemos. El receptor es un fotodiodo o fototransistor, lo que hace es que dependiendo de la cantidad de infrarrojos que reciba así deja pasar del colector al emisor mas o menos corriente, si no recibe señal de infrarrojos, el transistor estaría cortado y no dejaría pasar corriente, si recibe señal deja pasar corriente. Para conectar un fototransistor hay que polarizarlo con unaresistencia de por ejemplo 10 K Ω si queremos una señal grande, y de esta forma obtendremos una señal analógica que será proporcional al color que nosotros detectemos, en este caso en el color negro no recibiría nada, no conduciría y tendríamos 5V, en blanco conduciría y recibiríamos 0V. Si queremos transformarla en digital colocaremos un inversor Schmitt Trigger y tenemos una señal digital de 0 y5 voltios. Los detectores que se usan normalmente son los CNY70, los fabrican Vishay, que tienen un pequeño encapsulado. Son usados para competiciones como puede ser rastreadores o velocistas en los que se necesita ver una línea negra en el suelo sobre una superficie blanca. Otros modelos: existen varios modelos como el TCNT1000 o el TCRT500 y formatos que permiten estar más cerca del suelo comoel modelo TCRT1010.

Los dispositivos que utilizan los sensores de infrarrojos son muy variados, como la televisión o el video y la mayoría de los aparatos electrónicos que funcionen con dispositivos inalámbricos. Un mando a distancia emite una señal que se apaga y se enciende, cuando se enciende, la señal tendrá un frecuencia de 40 Khz. un filtro detecta la señal de 40 Khz y nos la pone como un1 y si no hay señal lo pone como un 0, de esta forma no hay un consumo excesivo del aparato emisor de infrarrojos, aumentando la duración de las pilas. Para medir distancias es utilizado el GP2D, es un sistema de emisores y receptores de infrarrojos, pueden llegar a medir del orden de 10 a 80 cm.

Existen los siguientes tipos: -Los GP2D02, que permite capturar medidas cada un cierto tiempocontrolado por un reloj externo. -Los GP2D05, en su salida se obtiene un 1 o un 0 dependiendo de la distancia a la que nosotros hayamos ajustado el potenciómetro, por ejemplo si queremos un uno cuando estemos a 20 cm de una pared tendremos que ajustar el potenciómetro para esa medida. -Los GP2D12 son los mas utilizados ya que son los mas baratos y nos dan la información de la distancia a la que nosencontramos sin tener que fijar un umbral como en el GP2D05, el único inconveniente es que la señal de salida es analógica y para trabajar con ella la tendríamos que pasar a digital, cosa que no sucede en el GP2D siguiente. -GP2D15, es el mas caro de los GP2D ya que como se ha dicho anteriormente en la salida da una señal digital, el rango de medidas es el mas amplio ya que permite medir hasta 24...