Sensores

R. Pallás Areny, Sensores y Acondicionadores de señal, Ed. Marcombo.
J. Fraden, Handbook of Modern Sensors, AIP Press
H.N. Norton, Handbook of Transducers, Ed. Prentice Hall.
S. Middelhoek, S.A. Audet, Silicon Sensors, Ed. Academic Press

Bibliografía:

4. Principios de transducción.

3. Características generales.

2. Clasificación de los sensores.

1. Sensores y transductores.

2.SENSORES

veces si habla de transductor como el dispositivo que realiza conversiones de energía noeléctricas y el sensor se refiere al dispositivo que realiza la conversión final a señal eléctrica.

*A

• Al realizar una medida se toma energía del medio donde se mide, y
éste se perturba. Por ello, la energía tomada debe ser mínima y la
señal de salida (resultado de la transformación dela energía tomada
del medio) es pequeña.
• El dominio eléctrico de las señales de salida permite la utilización de
una gran cantidad de recursos electrónicos para su tratamiento (Cis
amplificadores, filtros, etc.), transmisión o almacenamiento.

– La conversión puede ser de una señal física o química en una señal eléctrica
(transductor de entrada) o viceversa (transductor de salida oactuador), o
incluso puede no involucrar señales eléctricas (por ejemplo, un bimetal convierte
cambios de temperatura en cambios de curvatura del dispositivo).

• Sensor: hace referencia al dispositivo que proporciona una respuesta
(normalmente mediante la generación de una señal eléctrica) frente a
estímulos o señales físicas o químicas.
• Transductor: hace referencia al dispositivo que convierteuna señal
de una forma de energía en otra señal de naturaleza diferente.

1. SENSORES Y TRANSDUCTORES

* Lectura complementaria:

A Sensor Classification Scheme, R.M. White

• Según la magnitud media: temperatura, presión, aceleración, pH …

piezoeléctrico, …

• Según la relación entrada-salida: orden cero, 1er orden, 2º orden
• Según el principio físico: resistivo, capacitivo,inductivo, termoeléctrico,

– Deflexión: la magnitud medida genera un efecto físico (deflexión).
– Comparación: se intenta mantener nula la deflexión mediante la
aplicación de un efecto opuesto al generado por la magnitud medida.

• Según el modo de funcionamiento

– Analógicos: la salida varía de forma continua. Normalmente la
información está en la amplitud. Cuando la información está enla
frecuencia se denominan “cuasi-digitales”.
– Digitales: la salida varía en pasos discretos.

• Según la señal de salida

– Moduladores: precisan una fuente externa de alimentación.
– Generadores: toman únicamente la energía del medio donde miden.

• Según aporte de energía

2. CLASIFICACIÓN DE LOS SENSORES

* Lectura complementaria:

What Transducer Performance Specs Really Mean,R.E. Tasker

3.3 Fiabilidad (reliability)
– Tiempo o ciclos de vida

– Estáticas
– Dinámicas
– Ambientales

3.2 Prestaciones (performance)

– Magnitud medida
– Características eléctricas
– Características mecánicas

3.1 Diseño (design)

3. CARACTERÍSTICAS GENERALES

– Span de entrada (input span) o fondo de escala de entrada (input full
scale FS): diferencia algebraica entrelos límites superior e inferior de la
magnitud medida

– Rango (range): límites superior e inferior de la magnitud medida.

A veces, la magnitud medida es usada para calcular otras magnitudes.
Idealmente el sensor solo responde a una magnitud de entrada (la salida es solo función de
una magnitud) pero es frecuente que la salida se vea afectada por otras magnitudes
(selectividad a unamagnitud).

– Naturaleza: magnitud que es detectada por el sensor (ej. Presión,
aceleración, etc).

3.1.1 Magnitud medida (measurand)

3.1 CARACTERÍSTICAS DE DISEÑO

input

Ri

Rs

SENSOR

Vs

source

Vo

Ro
RL

load

Hacen referencia a las interfaces eléctricas del sensor considerado éste
como una «caja negra».

3.1.2 Características eléctricas (electrical design...