transductores y sensores

TRANSDUCTORES Y SENSORES
Objetivo

Utilizar la teoría vista en clase sobre sensores y transductores para llevar a cabo un proyecto práctico, por ejemplo, un Detector de Lluvia, Un Sensor de Temperatura y el manejo del Puente de Wheatstone.

DEFINICIONES

En automatización hay que disponer de elementos que nos adapten las magnitudes de referencia (variables de entrada) en otro tipo demagnitudes proporcionales a las anteriores, de manera que estos últimos sean interpretables por el sistema y así se pueda realizar un buen control del proceso. Entre los elementos más importantes se encuentran:

Sensor: se define normalmente como el elemento que se encuentra en contacto directo con la magnitud que se va a evaluar. El sensor recibe la magnitud física y se la proporciona altransductor.

Transductor: De manera general podemos decir que es un elemento o dispositivo que tiene la misión de traducir o adaptar un tipo de energía en otro más adecuado para el sistema, es decir convierte una magnitud física, no interpretable por el sistema, en otra variable interpretable por dicho sistema.
El transductor transforma la señal que entrega el sensor en otra normalmente de tipoeléctrico.
El transductor suele incluir al sensor.
TIPOS DE TRANSDUCTORES

a) Posición, proximidad o presencia

- Finales de carrera mecánicos (Posición)
- Detectores de proximidad:
1. Inductivos: - sensibles a materiales ferro magnéticos:
- De contacto auxiliar
- De bobina
- sensibles a materiales metálicos.
2. Capacitivos
3. Ópticos:
- Directos.
- Con fibras ópticas acopladas

b)Desplazamiento o movimiento

1. Medida de grandes distancias
2. Medida de distancias cortas
3. Pequeños desplazamientos
- Resistivos
- Inductivos
- Capacitivos
4. Medidores de ángulos
- Resistivos
- Inductivos
- Capacitivos
- Encoders o digitales: incrementales y absolutos

c) Velocidad

- Tacómetros:
- Mecánicos
- Eléctricos: Taco dinamos y Taco alternadores
- Ópticos

d) Presión /Fuerza

1. Mecánicos
2. Electromecánicos
- Piezoeléctricos
- Resistivos
- Galgas extensiométricas
- Capacitivos
- Resistivos
3.- Vacio

e) Temperatura

- Termo resistencias
- Termistores: NTC y PTC
- Termopares
- Pirómetros de radiación

f) Luz

- Fotoresistencias o LDR
- Fotodiodos
- Fototransistores

Los transductores pueden ser:

Activos: generan por sí mismos unaseñal eléctrica.
Pasivos: no generan por sí mismos una señal eléctrica.




TRANSDUCTORES DE TEMPERATURA
Termistores: se basan en la variación de la resistencia de un semiconductor con la temperatura. En función de cómo varía la resistencia con la temperatura se clasifican en:
- Termistores o resistencias NTC: son de coeficiente de temperatura negativo, es decir la resistencia disminuye alaumentar la temperatura y viceversa.
- Termistores o resistencia PTC: son de coeficiente de temperatura positivo, es decir la resistencia aumenta o disminuye al aumentar o disminuir respectivamente la temperatura.


TRANSDUCTORES DE LUZ

Hacen uso de las radiaciones luminosas. Los más importantes son las fotorresistencias o LDR, los fotodiodos y los fototransistores.

LDR: varían suresistencia dependiendo de la luz que inciden sobre ellas. Son de coeficiente de luz negativo, es decir la resistencia disminuye al aumentar la luz o viceversa.
La ley de variación de la resistencia en función de la energía luminosa recibida es:
R=Ke-α donde k y α dependen del material que constituye la resistencia.
La rapidez de respuesta de las LDR es escasa.

Fotodiodos: su funcionamiento se basaen la conducción inversa de un diodo cuando éste se somete a la acción de la luz. Al aumentar la cantidad de luz incidente se incrementa la circulación de corriente inversa.
Cuando no hay luz se comportan como un diodo normal.



Fototransistores: funcionan de manera similar a la de un transistor normal en el que la corriente que se inyecta por la base del transistor ha sido suministrada...