Sensores

CLASIFICACIÓN DE LOS SENSORES
Un sensor es un dispositivo eléctrico y/o mecánico que convierte magnitudes físicas (luz, magnetismo, presión, etc.) en valores medibles de dicha magnitud. Esto se realiza en tres fases:
a) Un fenómeno físico a ser medido es captado por un sensor, y muestra en su salida una señal eléctrica dependiente del valor de la variable física.
b) La señal eléctrica esmodificada por un sistema de acondicionamiento de señal, cuya salida es un voltaje.
c) El sensor dispone de una circuitería que transforma y/o amplifica la tensión de salida, la cual pasa a un conversor A/D, conectado a un PC. El convertidor A/D transforma la señal de tensión continua en una señal discreta.
DESCRIPTORES ESTÁTICOS DE UN SENSOR
Los descriptores estáticos definen el comportamiento enrégimen permanente del sensor:
- Rango: valores máximos y mínimos para las variables de entrada y salida de un sensor.
- Exactitud: la desviación de la lectura de un sistema de medida respecto a una entrada conocida. El mayor error esperado entre las señales medida e ideal.
- Repetitividad: la capacidad de reproducir una lectura con una precisión dada.
- Reproducibilidad: tiene el mismo sentidoque la repetitividad excepto que se utiliza cuando se toman medidas distintas bajo condiciones diferentes.
- Resolución: la cantidad de medida más pequeña que se pueda detectar.
- Error: es la diferencia entre el valor medido y el valor real.
- No linealidades: la desviación de la medida de su valor real, supuesto que la respuesta del sensor es lineal. No-linealidades típicas: saturación, zonamuerta e histéresis.
- Sensibilidad: es la razón de cambio de la salida frente a cambios en la entrada: s = ∂V /∂x
- Excitación: es la cantidad de corriente o voltaje requerida para el funcionamiento del sensor.
- Estabilidad: es una medida de la posibilidad de un sensor de mostrar la misma salida en un rango en que la entrada permanece constante.
- Ruido
DESCRIPTORES DINÁMICOS DE UN SENSOR- Tiempo de retardo: td, es el tiempo que tarda la salida del sensor en alcanzar el 50% de su valor final.
- Tiempo de subida: tr, es el tiempo que tarda la salida del sensor hasta alcanzar su valor final. => velocidad del sensor, es decir, lo rápido que responde ante una entrada.
- Tiempo de pico: tp, es el tiempo que tarda la salida den sensor en alcanzar el pico máximo de su sobreoscilación.- Pico de sobreoscilación: Mp, expresa cuanto se eleva la evolución temporal de la salida del sensor respecto de su valor final.
- Tiempo de establecimiento: ts, el tiempo que tarda la salida del sensor en entrar en la banda del 5% alrededor del valor final y ya no vuelve a salir de ella.
Sensores de proximidad
Detección de objetos próximos, antes del contacto.
- Sensores inductivos
-Sensores de efecto Hall.
- Sensores capacitivos
- Sensores ultrasónicos
- Sensores ópticos.
Sensores Inductivos:
Modificación de un campo magnético por presencia de objetos metálicos. Consiste en una bobina situada junto a un imán permanente. En condiciones estáticas no hay ningún movimiento en las líneas de flujo y no se induce ninguna corriente en la bobina.
Cuando un objeto metálico penetra enel campo del imán o lo abandona, el cambio resultante en las líneas de flujo induce un impulso de corriente, cuya amplitud es proporcional a la velocidad del cambio del flujo.
La forma de onda de la tensión a la salida de la bobina proporciona un medio para detectar la proximidad de un objeto.
Sensores de efecto Hall:
Modificación de un campo magnético por presencia de objetos metálicos. Elefecto Hall relaciona la tensión entre dos puntos de un material conductor o semiconductor con un campo magnético a través de un material.
Detección por un sensor de efecto Hall en conjunción con un imán permanente. En ausencia de material el sensor de efecto Hall detecta un campo magnético intenso. Cuando el material se aproxima al sensor el campo magnético se debilita en el sensor debido a la...