Sensores Capacitivos E Inductivos

Tarea 7
Sensores

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Omar Paredes Vargas
Sensores de reactancia variable y
electromagnéticos
La variación de la reactancia de un
componente ofrece alternativas de
medida, muchas de ellas no requieren
contacto físico con el sistema, ofrecen
soluciones mejores para la medida de
desplazamientos lineales y angulares
y para la medida de la humedad
Sensores Capacitivos
CondensadorVariable

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interferencias capacitivas debe
tomarse en cuenta.
Los cables de conexión son otra
fuente de error.
Se pierde sensibilidad al
colocarse un capacitor en
paralelo
para
evitar
interferencias.
Otra es la alta impedancia de
salida que presenta por lo que
la señal de salida debe de ser
acondicionada

Los sensores capacitivos no son
lineales, su linealidad depende de sise mide la impedancia o la admitancia
del condensador.

Un condensador eléctrico consiste en
dos conductores separados por un
dieléctrico o el vacío. La relación entre
la carga y la diferencia de potencial
viene descrita por
C

Q
V

El empleo de un condensador como
sensor está sujeto a limitaciones:
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Suele despreciar los efectos en
los bordes.
Se
debe
considerarel
aislamiento entre las placas.
La conductividad se debe
considerar
en
dieléctricos
polares.
Como una de las superficies
debe ir aterrizada a tierra, las

Una alternativa para tener una salida
lineal es medir su impedancia que
viene dada por

Z

1
jC

Los sensores capacitivos presentan
una serie de ventajas:



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Como
sensores
dedesplazamiento tiene un erro
por carga mecánica mínimo.
Al no haber contacto directo no
hay errores de fricción ni de
histéresis.
No se debe aplicar demasiada
fuerza para desplazar al
elemento móvil.
La
estabilidad
y
la
reproducibilidad son muy
elevadas.
Se tiene una alta resolución en
particular
para
los
desplazamientos.
No
producen
campos
magnéticos
o
eléctricos
grandes.Condensador diferencial
Un condensador diferencial
consiste en dos condensadores
variables dispuestos de tal
modo que experimenten el
mismo
cambio
pero
en
sentidos opuestos.
Con un acondicionamiento
adecuado se logra que la señal
de salida sea lineal y se
aumente la sensibilidad.
Estos se emplean para medir
desplazamientos entre 10-13 y
10 mm.
Las limitaciones para el
condensadorvariable son las
mismas que en este sensor.

Los valores habituales de C están
entre 1 y 500 pF, y la frecuencia de
alimentación suele ser a 10 kHz. Entre
sus aplicaciones se encuentran:
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La medida de desplazamientos
lineales y angulares.
Detectores de proximidad.
Permiten
la
medida
de
cualquier magnitud que se
pueda
convertir
en
un
desplazamiento
(presión,
fuerza,aceleración).
Su alta resolución permite la
medida de deformaciones.
Otra aplicación es la medida de
nivel de líquidos conductores y
no conductores.

Sensores Inductivos
Sensores basados en una variación
de reluctancia
La inductancia indica la
magnitud del flujo magnético

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que concatena debido a una
corriente eléctrica, se expresa
como
d
LN
di
Donde Nes el número de
vueltas del circuito, i la
corriente
y
el
flujo
magnético.
La
aplicación
de
una
inductancia variable a la
transducción está sujeta a una
serie de limitaciones:
Los
campos
magnéticos
parásitos
afectan
la
inductancia.
La relación entre L y R
(reluctancia) no es constante.
El flujo magnético disperso es
mayor que el flujo eléctrico en
los condensadores porlo que
es una fuente de interferencias.
Es necesario un amplificador
para detectar la fase de la
tensión de salida.
Como todo material con
propiedades magnéticas deben
de trabajar a una temperatura
inferior a la de Curie.

NOTA: Temperatura de Curie:
Temperatura a la que un material
pierde su capacidades magnéticas.
Cabe destacar que sus ventajas son lo
poco que se ven afectado por...