sensores

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Sensores digitales
La creciente presencia de sistemas digitales para el tratamiento y presentación de la información en los
sistemas de medida y control, hace muy atractivos aquellos sensores que ofrecen directamente a su salida una
señal en forma digital, por la simplificación que suponen en el acondicionamiento de señales y su mayor
inmunidad a las interferencias electromagnéticas endeterminados casos.
Se distingue aquí dos tipos de sensores digitales. Los primeros ofrecen directamente una señal digital a partir
de una entrada analógica; este grupo lo forman los codificadores de posición. El segundo tipo es el de los
sensores que se basan en un fenómeno físico de tipo oscilatorio, transducido posteriormente por un sensor
modulador convencional. Los sensores de este grupose denominan autoresonantes, de frecuencia variable, o
casi digitales, y necesitan un circuito electrónico posterior (un contador) para ofrecer la señal digital deseada.
Se diferencia delos osciladores variables en que estos últimos incorporan un sensor modulador en un
oscilador, mientras ahora se trata de un oscilador no electrónico del que se mide una de las variables mediante
un sensormodulador. Una excepción son los termómetros digitales de cuarzo, que emplean un sensor
generador.
Es de destacar que no hay prácticamente ningún fenómeno cuya transducción dé directamente una salida
digital. Lo que se hace propiamente es convertir una magnitud analógica de entrada en una señal digital por
medio de un sensor, sin necesidad de convertir una tensión analógica en su equivalentedigital.

5.1 CODIFICADORES DE POSICIÓN
5.1.1. Codificadores increméntales
La medida de posiciones lineales y angulares ha sido hasta el momento el único campo con abundantes
desarrollos comerciales de sensores con salida digital, incluso antes de la era del microprocesador. Aun así, un
grupo de estos sensores, los denominamos codificadores increméntales, es de tipo "casidigital", pero porrazones de afinidad los trataremos aquí.
En un codificador de posición incremental hay un elemento lineal o un disco con poca inercia que se desplaza
solidario a la pieza cuya posición se desea determinar. Dicho elemento posee dos tipos de zonas o sectores,
con una prioridad que las diferencia, dispuesta de forma alternativa y equidistante, tal como se indica en la
figura 5.1. De este modo, unincremento de posición produce un cambio definido en la salida si se detecta
dicha prioridad cambiante con la posición mediante un dispositivo o cabezal de lectura fijo. La resolución, de
un sensor angular, dada como número de impulsos de salida, es

N=

πD
2X

(1.1)

donde D es el diámetro del disco y X la anchura de cada sector codificado.
La simplicidad y economía de esta técnica noadmiten duda, pero tiene una serie de inconvenientes que
conviene señalar. En primer lugar, la información sobre la posición se pierde en cuanto falta la alimentación
del sistema, o simplemente cuando se desconecta, y en presencia de interfaces fuertes. En segundo lugar, es
necesario un contador bidireccional para poder tener una salida digital compatible con los elementos de
entrada-salida deun ordenador; y en tercer lugar, no permite detectar el sentido de avance si no se dispone de
elementos adicionales a los indicados en la figura 5.1. Las propiedades empleadas para la diferenciación de
los sectores pueden ser magnéticas, eléctricas u ópticas. La salida básica suele ser en forma de un tren de
pulsos con un ciclo de trabajo del 50%.
Una regla o rueda dentada de materialferromagnético dará un impulso de tensión cada vez que pase por
delante de una bobina fija dispuesta en un campo magnético

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Figura 5.1 Principio de los codificadores de posición increméntales para posiciones lineales y angulares.

Figura 5.2 Distintos tipos de sensores para codificadores de posición increméntales magnéticos: a) bobina e imán; b) imán y sensor
magnetorresistivo; c) núcleo...