Sensores Digitales

SENSORES DIGITALES

1. ¿QUÉ

TIPOS

DE

CODIFICADORES

DE

POSICIÓN

PODEMOS

ENCONTRAR? HAGA UNA BREVE DESCRIPCIÓN DE CADA UNO DE
ELLOS Y MENCIONE SUS APLICACIONES.

RTA: La creciente presencia de sistemas digitales para el tratamiento y
presentación de la información de los sistemas de medida y control, hace muy
atractivos aquellos sensores que ofrecen directamente a susalida una señal en
forma digital, por la simplificación que suponen en el acondicionamiento de
señales y su mayor inmunidad a las interferencias electromagnéticas en
determinados casos. Es de destacar que no hay prácticamente ningún fenómeno
cuya transducción dé directamente una salida digital.

Entre los tipos de codificadores podemos encontrar:

CODIFICADORES DE POSICION: La medida deposiciones lineales y
angulares ha sido hasta el momento el único campo con abundantes
desarrollos comerciales de sensores con salida digital, incluso antes de la era
del microprocesador. Aún así, un grupo de estos sensores, los denominados
codificadores incrementales, es de tipo “casidigital”, pero por razones de
afinidad se exponen aquí.

CODIFICADORES INCREMENTALES: En un codificador deposición
incremental hay un elemento lineal o un disco con poca inercia que se
desplaza solidario a la pieza cuya posición se desea determinar.

Dicho

elemento posee 2 tipos de zonas o sectores, con una propiedad que las
diferencia, dispuestas de forma alternativa y equidistante. De este modo, un
incremento de posición produce un cambio definido en la salida si se detecta
dicha propiedadcambiante con la posición mediante un dispositivo o cabezal
de lectura fijo.

CODIFICADORES ABSOLUTOS: Los codificadores absolutos ofrecen a si
salida una señal codificada correspondiente a la posición de un elemento
móvil, regla o disco, con respecto a una referencia interna. Para ello, el
elemento móvil dispone de zonas con una propiedad que la distingue, y a las
que se asigna un valorbinario “0” o “1”. Pero a diferencia de los codificadores
incrementales, hay varias pistas con zonas diferenciadas y están agrupadas
de tal forma que el sistema de lectura obtiene directamente, en cada posición
del elemento móvil, el número codificado que da su posición.

Cada pista

representa un bit de salida, siendo la pista más interior la correspondiente al
bit de mayor peso.

2.EXPLIQUE

EN

QUÉ

CONSISTEN

LOS

SENSORES

AUTORRESONANTES Y PARA QUÉ SE EMPLEAN?

Rta: Los sensores basados en un fenómeno físico resonante ofrecen una
frecuencia de salida que depende de una magnitud de interés que afecta a la
frecuencia de oscilación. Todos requieren un frecuencímetro-contador para medir

bien la frecuencia, bien en el periodo de oscilación. La elección de uno uotro
método depende de la resolución deseada y del tiempo disponible para la medida.
Las estructuras resonantes basadas en monocristales de silicio se prestan bien a
la realización de circuitos integrados.

Se emplean tanto en osciladores armónicos como de relajación. En los primero
hay una energía almacenada que cambia de una a otra forma de almacenamiento.

3. EXPLIQUE EN QUÉ CONSISTE ELMODELO ELÉCTRICO DE LA
SIGUIENTE FIGURA Y CUÁL SERÍA SU APLICACIÓN.

Rta: Los valores del circuito equivalente a la figura dependen de la temperatura.
Por lo tanto, la frecuencia de oscilación presenta una deriva térmica. Pero si se
emplea un cristal de cuarzo cortado con precisión, la relación temperaturafrecuencia es muy estable y tiene una gran repetibilidad. De esta forma, midiendo
lafrecuencia de oscilación es posible determinar la temperatura a la que está
sometido le elemento. La relación general es:
f = f° [1+a(T-To)+β(T-To)2+ (T-To)3]

4. EXPLIQUE CÓMO ESTARÍA CONSTITUIDO UN TERMÓMETRO DIGITAL
DE CUARZO Y MENCIONE SUS PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS.

Rta:

a) Circuito equivalente para un material piezoeléctrico con dos electrodos
metálicos depositados en dos...