“Transductores Y Su Empleo”

4.- INTRODUCCIÓN

Podemos decir que la mayoría de los sistemas de medición se pueden dividir en tres partes:
* Etapa detectora-transductora, la cuál detecta la variable física y efectúa una transformación, ya sea mecánica o eléctrica para convertir la señal a una forma más manejable. Generalizando el concepto,  un transductor es un dispositivo que transforma un efecto físico en otro, y enla gran mayoría de los casos, la variable física se transforma en una señal eléctrica, ya que ésta es la forma de señal más fácilmente medible.
* La etapa intermedia. la cuál modifica la señal que proviene del transductor, ya sea por amplificación, filtrado u otros medios para tener una salida deseable.
* Una etapa final o terminal, en la cuál se indica, graba o controla la variable queva a ser medida.
 
Cuando se utiliza un aparato de control en la etapa final de medición, es necesario aplicar alguna señal de retroalimentación a la señal de entrada para cumplir los objetivos del control. La etapa de control compara la señal que representa la variable medida con alguna otra señal de la misma forma que represente el valor asignado que debería tener la variable medida. Si laseñal medida concuerda con el valor predeterminado en el controlador, éste último no actúa; si por el contrario las señales no concuerdan, el controlador envía una señal a un aparato que actúa para alterar el valor de la variable medida. Este aparato depende de la variable que se vaya a controlar.

Un gran número de dispositivos operan bajo el principio de transformar una señal de entrada, querepresenta una variable física, en una señal eléctrica. A tales dispositivos se les llama transductores. Seguidamente discutiremos algunos de los transductores más ampliamente usados, así como sus principios de operación.

El transductor de resistencia variable

El transductor de resistencia variable es un dispositivo muy común, el cuál se puede construir en forma de un contacto que se muevesobre un alambre; un contacto que se mueve sobre una bobina de alambre, ya sea con un movimiento lineal o angular, o un contacto que se mueve angularmente sobre un conductor sólido, como una pieza de grafito. A este dispositivo también se le denomina potenciómetro ó reóstato. Generalizando el concepto, el transductor de resistencia variable es un dispositivo que convierte un desplazamiento lineal oangular en una señal eléctrica; sin embargo, por medio del uso de métodos mecánicos, es posible convertir una fuerza o presión en un desplazamiento, convirtiéndolo así en un dispositivo que también sirve para la medición de fuerza y presión. 

El transformador diferencial (LVDT)

El transformador diferencial consiste en tres bobinas en una disposición lineal, con un núcleo magnético que sepuede mover libremente dentro de ellas. A la bobina central se le aplica un voltaje alterno, de manera que el voltaje de salida de las otras dos bobinas depende del acoplamiento magnético entre el núcleo y las bobinas. Este acoplamiento, a su vez, depende de la posición del núcleo. Por lo tanto, el voltaje de salida del dispositivo es una indicación del desplazamiento del núcleo. Siempre que elnúcleo permanezca cerca del centro de las tres bobinas, la salida será aproximadamente lineal. Estos LVDT, se utilizan ampliamente para las mediciones de desplazamiento en una variedad de aplicaciones; también se utilizan para las mediciones de fuerza y presión, después de una conversión mecánica.

Transductores capacitivos 

Se basan en la variación de capacidad que se produce en un condensador aldesplazarse una de sus placas por la aplicación de presión. La placa móvil tiene forma de diafragma y se encuentra situada entre dos placas fijas. De este modo se tienen dos condensadores, uno de capacidad fija o de referencia y el otro de capacidad variable, que pueden compararse en circuitos oscilantes o bien en circuitos de puente de Wheatstone alimentados por corriente alterna.
Los...