sensores ultrasonicos

Sensores Ultrasónicos
Universidad APEC
Automatización y Robótica


1. Introducción: sensores ultrasónicos.
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3. Los sensores de ultrasonidos son detectores de proximidad que trabajan libres de roces mecánicos y detectan objetos a distancias de hasta 8m. El sensor emite pulsos ultrasónicos.
4. Estos reflejan en un objeto, el sensor recibe el eco producido y lo convierte en señaleseléctricas, las cuales son elaboradas en el aparato de valoración. Estos sensores trabajan solamente en el aire, y pueden detectar objetos con diferentes formas, colores, superficies y de diferentes materiales.
5. Los materiales pueden ser sólidos, líquidos o polvorientos, sin embargo han de ser deflectores de sonido. Los sensores trabajan según el tiempo de transcurso del eco, es decir, se valora ladistancia temporal entre el impulso de emisión y el impulso del eco.
6. Características técnicas de los sensores de proximidad ultrasónicos.
7. Los sensores de proximidad ultrasónicos generalmente están disponibles en forma de sensores de reflexión directa, donde el emisor y el receptor se hallan en un mismo cuerpo. Por otro lado, se dispone de barreras ultrasónicas, que tienen el emisor y elreceptor en cuerpos separados.
8. Se pueden citar las siguientes ventajas:
Rango de detección relativamente amplio (hasta varios metros).
Detección del objeto independientemente del material y del color detección segura de objetos transparentes (por ejemplo, botellas de vidrio).
Relativamente insensibles a la suciedad y el polvo.
Posibilidad de desvanecimiento gradual del fondo.
Posibilidadde aplicaciones al aire libre y detección sin contacto con puntos de conmutación de precisión variable.
La zona de detección puede dividirse a voluntad.
Se dispone de versiones programables.
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10. Funcionamiento.
11. El sensor de proximidad ultrasónico puede dividirse en tres módulos principales, el transductor ultrasónico, la unidad de evaluación y la etapa de salida; un pulso cortodispara brevemente el transmisor ultrasónico. Este es generalmente un módulo piezo-electrico, es decir, basado en piezooxidos (materiales cerámicos que reaccionan según el efecto piezo-electrico, de forma similar al cuarzo). El transmisor ultrasónico emite ondas sónicas en el rango inaudible a cualquier frecuencia, generalmente entre 30 y 300 kHz. En muchos casos, el transmisor ultrasónico cambia deemisor a receptor, es decir, operando como en un micrófono. Los filtros dentro del sensor de proximidad ultrasónico, comprueban si el sonido recibido es realmente el eco de las ondas sónicas emitidas.
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13. La velocidad de los sensores de proximidad ultrasónicos está limitada por la máxima frecuencia de repetición de pulsos, la cual, dependiendo del diseño, puede oscilar entre 1 Hz y 25 Hz.14. La principal ventaja de los sensores de proximidad ultrasónicos reside en el hecho de que pueden detectar una amplia gama de diferentes materiales. La detección es independiente de la forma, color y material, mientras que el material puede ser sólido, fluido o en forma de polvo. La verificación no se ve afectada por la suciedad, ni por las atmosferas con vapores o humos. Se genera una tensiónalterna de alta frecuencia para excitar un módulo piezo-ceramico a la oscilación. Esta tensión de CA es activada en el módulo cerámico por medio de un generador de pulsos, cuando debe emitirse el pulso de transmisión.
15. La medición de la distancia se calcula según el tiempo de propagación. Un generador en rampa se dispara en el momento de la transmisión, lo cual genera una tensión dependiente deltiempo. Inmediatamente el módulo piezo-ceramico es conmutado para recibir. La señal ultrasónica se refleja si un objeto halla presente en la zona activa del sensor de proximidad. El sensor de proximidad recibe la señal y el generador de rampa se detiene. En este punto se evalúa el nivel de tensión y emite una señal de salida.
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17. Características técnicas de los sensores de proximidad...