Sensores Capacitivos

LABORATORIO DE SENSORES Y ACTUADORES

PRÁCTICA No.B

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
Unidad Profesional Interdisciplinaria en Ingeniería y Tecnologías Avanzadas

Ingeniería en Sistemas Automotrices 7SV1  Francisco Reyes Joel  Mejía Islas Samuel
Práctica No. B. Sensores capacitivos y potenciómetros.

Objetivos. Trabajando colaborativamente, caracterizar los sensores capacitivos y lospotenciómetros, para aplicarlos en los circuitos de medición y control de sistemas automotrices, comprobando sus resultados con los simuladores eléctricos. Utilizar la variación de la capacitancia para medir el nivel de líquido (gasolina), la presencia o ausencia de algún objeto o material para activación por toque, y medir los cambios en los potenciómetros para interactuar con el entorno y realizarcontrol sobre distintos elementos. Comentar las aplicaciones que existen en el ámbito automotriz y de forma comercial, así como fomentar las actitudes y habilidades en el entorno de trabajo.

Tiempo de realización: 3.0 horas, cumpliendo la entrega de los circuitos armados y el trabajo colaborativo, NO solo el cooperativo.

Pre-reporte. Para el buen desarrollo de la práctica el alumnorealizará un trabajo previo que incluya los siguientes conceptos [máximo 3 cuartillas (Letra Times New Roman de 12ptos, interlineado sencillo)]:

1. Investigar los modelos matemáticos de: un sensor de nivel de barras paralelas (hecho con dos varillas), un sensor de toque (hecho en una placa de cobre, por ejemplo con un círculo concéntrico con otro círculo como dona), un sensor de posición resistivo(potenciómetro con vástago con un brazo incorporado).

M. en C. J. A. JARAMILLO GÓMEZ

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Sensores Capacitivos y Potenciómetros

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PRÁCTICA No.B

2. Investigar las características de los potenciómetros lineales y rotatorios (con tope y sin tope). 3. Diseñar los circuitos de adecuación de señal para los sensores capacitivos y resistivos que utilizarán enesta práctica. Se pueden diseñar de forma discreta o con dispositivos programables. Material y Equipo.         1 potenciómetro rotatorio de vástago con tope de ½ W. 1 potenciómetro rotatorio de vástago sin tope ½ W. 1 sensor capacitivo de nivel (barras paralelas). 1 sensor capacitivo de toque 1 sensor capacitivo de presencia. 1 arreglo matricial de 1x3 sensores capacitivos en placa por lomenos o de 3X3. 1 motor o servomotor con su etapa de activación. Amplificadores operacionales para sus configuraciones (comparadores, rectificadores de precisión, integrador, Introducción. Un capacitor o condensador es un dispositivo formado por elementos conductores, generalmente en forma de placas, láminas o barras, separadas por un material dieléctrico, al cual al aplicarle una diferencia depotencial retiene en sus placas una determinada carga eléctrica. Dicha propiedad de almacenamiento de carga se le denomina capacidad, y está dada en Faradios (F). La capacitancia de un conductor es la propiedad de adquirir carga eléctrica cuando dicho conductor es sometido a un potencial eléctrico con respecto a otro en estado de referencia. Por ejemplo, en un capacitor de placas paralelas, lacapacitancia viene modelada como:
C   0 r A d

        

amplificador inversor, etc.) o dispositivos programables. 1 contenedor con agua para el sensor de nivel capacitivo. Pinzas de punta y de corte. 2 ó 3 Protoboard (para tener todos los circuitos armados y repartirlos entre los integrantes del equipo). Cables para conexión Cables con conectores tipo caimán Termofit Fuente dealimentación Multímetro con puntas. Osciloscopio digital con puntas.

Siendo  0 la permitividad del vacío,  r la permitividad relativa del material dieléctrico, A es el área y d es la distancia de separación entre las placas.Observando este modelo desde el punto de vista de un sensor se obtiene que el valor de la capacitancia variará cuando: (a) un objeto (líquidos, polvos, granulados, metales,...