Sensores y partes

Sensores
Un elemento imprescindible para la toma de medidas es el sensor que se encarga de transformar la variación de la magnitud a medir en una señal eléctrica. Los sensores se pueden dividir en:


Pasivos: los que necesitan un aporte de energía externa.
1. Resistivos: son los que transforman la variación de la magnitud a medir en una variación de su resistencia eléctrica. Unejemplo puede ser un termistor, que sirve para medir temperaturas.
2. Capacitivos: son los que transforman la variación de la magnitud a medir en una variación de la capacidad de un condensador. Un ejemplo es un condensador con un material en el dieléctrico que cambie su conductividad ante la presencia de ciertas sustancias.
3. Inductivos: son los que transforman la variación de la magnitud a mediren una variación de la inductancia de una bobina. Un ejemplo puede ser una bobina con el núcleo móvil, que puede servir para medir desplazamientos.

Activos:
Los que son capaces de generar su propia energía. A veces también se les llama sensores generadores. Un ejemplo puede ser un transistor en el que la puerta se sustituye por una membrana permeable sólo a algunas sustancias (IsFET), quepuede servir para medir concentraciones.

Otros ejemplos son: termopar, fotorresistencia, fotodiodo, fototransistor, condensador de placas móviles, sensor de efecto Hall, etc.

Características de un sensor
Entre las características técnicas de un sensor destacan las siguientes:
• Rango de medida: dominio en la magnitud medida en el que puede aplicarse el sensor.
• Precisión: es el errorde medida máximo esperado.
• Offset o desviación de cero: valor de la variable de salida cuando la variable de entrada es nula. Si el rango de medida no llega a valores nulos de la variable de entrada, habitualmente se establece otro punto de referencia para definir el offset.
• Linealidad o correlación lineal.
• Sensibilidad de un sensor: relación entre la variación de la magnitud de saliday la variación de la magnitud de entrada.
• Resolución: mínima variación de la magnitud de entrada que puede apreciarse a la salida.
• Rapidez de respuesta: puede ser un tiempo fijo o depender de cuánto varíe la magnitud a medir. Depende de la capacidad del sistema para seguir las variaciones de la magnitud de entrada.
• Derivas: son otras magnitudes, aparte de la medida como magnitud deentrada, que influyen en la variable de salida. Por ejemplo, pueden ser condiciones ambientales, como la humedad, la temperatura u otras como el envejecimiento (oxidación, desgaste, etc.) del sensor.
• Repetitividad: error esperado al repetir varias veces la misma medida.
Un sensor es un tipo de transductor que transforma la magnitud que se quiere medir o controlar, en otra, que facilita sumedida. Pueden ser de indicación directa (e.g. un termómetro de mercurio) o pueden estar conectados a un indicador (posiblemente a través de un convertidor analógico a digital, un computador y un display) de modo que los
valores detectados puedan ser leídos por un humano.
Por lo general, la señal de salida de estos sensores no es apta para su lectura directa y a veces tampoco para su procesado, porlo que se usa un circuito de acondicionamiento, como por ejemplo un puente de Wheatstone, amplificadores y filtros electrónicos que adaptan la señal a los niveles apropiados para el resto de la circuitería.

Resolución y precisión
La resolución de un sensor es el menor cambio en la magnitud de entrada que se aprecia en la magnitud de salida. Sin embargo, la precisión es el máximo erroresperado en la medida. La resolución puede ser de menor valor que la precisión. Por ejemplo, si al medir una distancia la resolución es de 0,01 mm, pero la precisión es de 1 mm, entonces pueden apreciarse variaciones en la distancia medida de 0,01 mm, pero no puede asegurarse que
haya un error de medición menor a 1 mm. En la mayoría de los casos este exceso de resolución conlleva a un exceso...