Sensores

Sensores
Ing. José Roberto Vignoni

Año 2003

Instrumentación y
Comunicaciones Industriales

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Sensores
• Introducción
• Parámetros de los sensores
• Sensores de Temperatura

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Introducción
• Sensores y actuadores son ejemplos de
transductores
Un transductor es un dispositivo que
convierte energía de tipo calórica,lumínica, acústica, presión, movimiento,
caudal, etc. a otra generalmente eléctrica
para poder medirla y eventualmente
controlarla en forma relativamente fácil
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• Sensor: Transductor de entrada
• Criterios de Clasificación de Sensores
– Según requerimientos de fuente de energía
• Activos ó Pasivos

– Naturaleza de la señal de salida
•Digitales ó Analógicos

– Naturaleza de la magnitud a medir
• Mecánicos, Térmicos, Magnéticos, Químicos, etc.

– Variable física de medida
• Resistivo, Inductivo, Capacitivo, Piezoeléctrico, etc.

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• Sensores Pasivos o Autogenerativos
– Generan directamente una señal eléctrica en
respuesta a un estímulo externo sin la
necesidad de unafuente de energía externa.
Toman energía del estímulo.
• Termocouplas, Sensores Piezoelectricos, etc.

• Sensores Activos o Modulantes
– Requieren fuente de energía externa o una
señal de excitación para poder funcionar.
• Termistor, Inductor, etc.

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• Sensores Analógicos
– Proveen una señal
continua tanto en
magnitud como encontenido espacial o
temporal.
• Temperatura,
desplazamiento,
intensidad lumínica, etc.

Sensores Digitales
La salida toma la
forma de
escalones o
estados discretos.
Contacto
(switch),
encoder, etc

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Parámetros de los Sensores
Campo de Medida, Rango (Range)
–

valores máximo y mínimo que pueden ser medidos

Alcance (Span)
–Diferencia algebraica entre los valores superior e
inferior del campo de medida del instrumento.

Error
–

diferencia entre el valor medido y el valor verdadero

–
–

Error absoluto = resultado – valor verdadero
Error relativo = error absoluto / valor verdadero

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•Errores sistemáticos
•Son resultado de una variedad de factores•Interferir o modificar variables (temperatura)
•Drift (cambios en la estructura física o química)
•El proceso de medida hace variar la magnitud
(transmisor)
•El medio de transmisión hace variar la señal
(atenuación)
•Errores humanos
•Pueden ser corregidos con métodos de compensación
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• Errores aleatorios
– También denominado ruido:señal que no
contiene información
– Error aleatorio verdadero (ruido blanco)
• Ruido ambiente (tomado por un micrófono)
• Interferencia electromagnética

• La relación señal ruido debe ser >>1

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• Incertidumbre
– Es la dispersión de valores que pueden ser atribuidos
razonablemente al valor verdadero de la magnitud
medida

•Trazabilidad
– Propiedad del resultado de las mediciones realizadas
con un instrumento, tal que puedan ser relacionadas
con patrones nacionales o internacionales, mediante
una cadena ininterrumpida de comparaciones, con
todas las incertidumbres determinadas

• Exactitud
– Es la cualidad del instrumento que tiende a dar
lecturas próximas al valor verdadero de la magnitud
medida

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• Sensibilidad
– Mínimo valor de entrada que genera un cambio a la
salida

• Precisión
– Es el grado de reproducibilidad de las medidas

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• Es la capacidad de medir de un instrumento, para entregar la
misma lectura cuando se realizan repetidas mediciones de la
misma magnitud, bajo...