Sensores Capacitivos

SENSORES CAPACITIVOS
Los sensores se utilizan para medir magnitudes físicas o electroquímicas y transfórmalas en señales eléctricas inconfundibles. En la siguiente figura, se puede apreciar un esquema que explica el funcionamiento general de un sensor, por donde es necesario procesar de alguna manera las señales (procesamiento previo) antes de que la información llegue a un sistema ejecutorconstituido por actuadores. La función del sensor se aprovecha para la primera conversión de señales recurriendo a diversos principios físicos.

Principio de funcionamiento de un sensor Xe Magnitud medida Xa Señal de salida

Si el procesamiento de las señales es más complejo, el sensor se conecta a un microprocesador conocido como sensor inteligente conocidos en el mercado “smart sensor” Lossensores también pueden clasificarse en binarios, digitales y analógicos. Los sensores binarios se denominan común mente como detectores, los cuales son conmutadores bivalentes que solo función con las señales eléctricas ON Y OFF. Tal el caso de los detectores de proximidad, presostatos o termostatos.

Los sensores analógicos, por el contrario, emiten constantemente un valor de medición físico, porlo general en forma de tensión o corriente eléctrica. Entre estos tenemos aquellos que se utilizan para medir distancias, ángulos, fuerzas o caudales. Calibrándolos, es posible utilizarlos como Comparadores de valores medidos.

Cualquier detección de las propiedades de un objeto mediante sensores se rigen por el principio siguiente: El objeto modifica o modula de alguna manera la energía y elsensor analiza la información correspondiente. En ese sentido puede diferenciarse entre sensores activos, aquellos que incluyen la energía para el emisor y el receptor. Y sensores pasivos, aquellos que utilizan una fuente energética externa. Por ello los sensores pueden clasificarse en función de la forma de energía, tal como se muestra en la siguiente tabla, donde se exhiben las característicasesenciales y las posibles aplicación de los sensores que dependen de las leyes físicas validas en cada caso.

ENERGIA Mecánica Electromagnética Térmica Óptica Radiactiva

TIPO DE SENSOR táctil, acústico, fluídico eléctrico, magnético, inductivo, capacitivo, dieléctrico de arco voltaico térmico, de imagen de radiación térmica geométrico - óptico, de generación de imágenes De absorción deradiación, de difusión de radiación.

FUNCIONES Y EFECTOS APROVECHABLES ¿Como detectar la magnitud que se medirá? Mediante un contacto mecánico directo o utilizando un sistema mecánico acoplado (sensor táctil) Mediante un sensor que reacciona sin establecer contacto ( sensor de aproximación) Mediante un sistema que genera imágenes, en el que la evaluación de la magnitud no depende directamente de ladistancia del objeto medido (cámara con sistema de procesamiento de imágenes) DETECCION DE MAGNITUDES MECÁNICAS Inducción Efecto piezoeléctrico y efecto piezoeléctrico reciproco Resistencia eléctrica y su dependencia de las dimensiones geométricas Modificación de la resistencia especifica aplicando tensión mecánica Dependencia de la inductancia de una bobina de la resistencia magnética Dependencia dela capacidad de un condensador de las dimensiones geométricas Método de medición de la presión efectiva Obtención de un impulso (medidor de caudal según coriolis) Y otros.

ANALISIS DE APLICACIONES Y CRITERIOS DE SELECCIÓN

Si para automatiza un proceso se necesitan sensor, primero deberá conocer las funciones que deberán ejecutar los sensores y elaborar un pliego de condiciones para cadasensor. Para ello deberá responderse a las siguientes preguntas:

• • • • • • •

¿Qué irregularidades pueden surgir en el proceso? ¿Qué irregularidades son inaceptables, por lo cual será necesario utilizar un sensor capaz de efectuar la función en cuestión de modo fiable? ¿Qué condiciones generales como polvo, humedad, temperatura se deberán tener en cuenta? ¿Qué magnitudes son importantes y...