Transductores
Páginas: 12 (2867 palabras)
Publicado: 10 de marzo de 2013
Cátedra : Mediciones Eléctricas. 4 ° Año Ingeniería Electromecánica. UTN. Venado Tuerto.
Apunte elaborado por Ing. Jorge Amigo. (may. 2001)
Transductores
Sensores
•
Los sensores o transductores, en general, son dispositivos que transforman una cantidad
física cualquiera, por ejemplo la temperatura en otra cantidad física equivalente, digamos
un desplazamiento mecánico. En estepárrafo nos referiremos principalmente a los
sensores eléctricos, es decir aquellos cuya salida es una señal eléctrica de corriente o
voltaje. codificada en forma análoga o digital. Los sensores posibilitan la comunicación
entre el mundo físico y los sistemas de medición y/o de control, tanto eléctricos como
electrónicos, utilizándose extensivamente en todo tipo de procesos industriales y noindustriales para propósitos de monitoreo, medición, control y procesamiento.
En un sentido más amplio, el uso de los sensores no se limita solamente a la medición o la
detección de cantidades físicas. También pueden ser empleados para medir o detectar
propiedades químicas y biológicas. Asimismo, la salida no siempre tiene que ser una señal
eléctrica. Por ejemplo, muchos termómetros utilizan comosensor una lámina bimetálica,
formada por dos metales con diferentes coeficientes de dilatación, la cual produce un
desplazamiento (señal mecánica) proporcional a la temperatura (señal térmica).
De hecho. desde un punto de vista teórico, tanto la entrada como la salida de un sensor
pueden ser una combinación cualquiera de los siguientes seis tipos básicos de variables
existentes en lanaturaleza:
•
•
•
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•
Variables mecánicas. Longitud, área, volumen. flujo másico, fuerza, torque, presión,
velocidad, aceleración, posición, longitud de onda acústica, intensidad acústica, etc.
Variables térmicas. Temperatura, calor, entropía, flujo calórico, etc.
Variables eléctricas. Voltaje, corriente, carga, resistencia, inductancia, capacitancia,
constante dieléctrica. polarización,campo eléctrico, frecuencia, momento dipolar; etc.
Variables magnéticas. Intensidad de campo, densidad de flujo momento magnético,
permeabilidad. etc.
Variables ópticas. Intensidad, longitud de onda, polarización. fase, reflectancia
transmitancia, índice de refracción, etc.
Variables químicas o moleculares. Composición, concentración. potencial redox,
velocidad de reacción, pH, olor, etc.En la práctica de la electrónica industrial. sin embargo, los sensores preferidos, y a los cuales
dedicaremos la mayor atención aquí, son aquellos que ofrecen una señal de salida eléctrica.
Ing. Jorge Amigo. Docente Cátedra Mediciones Eléctricas.
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Cátedra : Mediciones Eléctricas. 4 ° Año Ingeniería Electromecánica. UTN. Venado Tuerto.
Ello se debe a las numerosas ventajasque proporcionan los métodos electrónicos para el
control y medición de procesos. Las siguientes son algunas de ellas:
•
Debido a la naturaleza eléctrica de la materia, cualquier variación de un parámetro no
eléctrico (temperatura humedad, presión, etc..) viene siempre acompañada por la variación de un parámetro eléctrico (resistencia, capacitancia, inductancia, etc.). Esto permiterealizar sensores eléctricos prácticamente para cualquier variable, eléctrica o no eléctrica.
Lo importante es seleccionar el material adecuado.
•
Se pueden implementar sensores no intrusivos, es decir que no extraen energía del
sistema bajo medición. Esta operación se realiza mediannte el uso de técnicas de amplificación. También se dispone de una gran variedad de recursos para acondicionar omodificar las señales a necesidades particulares, así como para presentar o registrar la
información suministrada. Muchos de estos recursos (filtros, circuitos de linealización,
convertidores A/D, pantallas, etc.), vienen incluso incorporados de fábrica en los sensores
mismos, lo cual facilita su uso.
•
La transmisión de señales eléctricas es mas versátil, limpia y segura que la de...
Apunte elaborado por Ing. Jorge Amigo. (may. 2001)
Transductores
Sensores
•
Los sensores o transductores, en general, son dispositivos que transforman una cantidad
física cualquiera, por ejemplo la temperatura en otra cantidad física equivalente, digamos
un desplazamiento mecánico. En estepárrafo nos referiremos principalmente a los
sensores eléctricos, es decir aquellos cuya salida es una señal eléctrica de corriente o
voltaje. codificada en forma análoga o digital. Los sensores posibilitan la comunicación
entre el mundo físico y los sistemas de medición y/o de control, tanto eléctricos como
electrónicos, utilizándose extensivamente en todo tipo de procesos industriales y noindustriales para propósitos de monitoreo, medición, control y procesamiento.
En un sentido más amplio, el uso de los sensores no se limita solamente a la medición o la
detección de cantidades físicas. También pueden ser empleados para medir o detectar
propiedades químicas y biológicas. Asimismo, la salida no siempre tiene que ser una señal
eléctrica. Por ejemplo, muchos termómetros utilizan comosensor una lámina bimetálica,
formada por dos metales con diferentes coeficientes de dilatación, la cual produce un
desplazamiento (señal mecánica) proporcional a la temperatura (señal térmica).
De hecho. desde un punto de vista teórico, tanto la entrada como la salida de un sensor
pueden ser una combinación cualquiera de los siguientes seis tipos básicos de variables
existentes en lanaturaleza:
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Variables mecánicas. Longitud, área, volumen. flujo másico, fuerza, torque, presión,
velocidad, aceleración, posición, longitud de onda acústica, intensidad acústica, etc.
Variables térmicas. Temperatura, calor, entropía, flujo calórico, etc.
Variables eléctricas. Voltaje, corriente, carga, resistencia, inductancia, capacitancia,
constante dieléctrica. polarización,campo eléctrico, frecuencia, momento dipolar; etc.
Variables magnéticas. Intensidad de campo, densidad de flujo momento magnético,
permeabilidad. etc.
Variables ópticas. Intensidad, longitud de onda, polarización. fase, reflectancia
transmitancia, índice de refracción, etc.
Variables químicas o moleculares. Composición, concentración. potencial redox,
velocidad de reacción, pH, olor, etc.En la práctica de la electrónica industrial. sin embargo, los sensores preferidos, y a los cuales
dedicaremos la mayor atención aquí, son aquellos que ofrecen una señal de salida eléctrica.
Ing. Jorge Amigo. Docente Cátedra Mediciones Eléctricas.
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Cátedra : Mediciones Eléctricas. 4 ° Año Ingeniería Electromecánica. UTN. Venado Tuerto.
Ello se debe a las numerosas ventajasque proporcionan los métodos electrónicos para el
control y medición de procesos. Las siguientes son algunas de ellas:
•
Debido a la naturaleza eléctrica de la materia, cualquier variación de un parámetro no
eléctrico (temperatura humedad, presión, etc..) viene siempre acompañada por la variación de un parámetro eléctrico (resistencia, capacitancia, inductancia, etc.). Esto permiterealizar sensores eléctricos prácticamente para cualquier variable, eléctrica o no eléctrica.
Lo importante es seleccionar el material adecuado.
•
Se pueden implementar sensores no intrusivos, es decir que no extraen energía del
sistema bajo medición. Esta operación se realiza mediannte el uso de técnicas de amplificación. También se dispone de una gran variedad de recursos para acondicionar omodificar las señales a necesidades particulares, así como para presentar o registrar la
información suministrada. Muchos de estos recursos (filtros, circuitos de linealización,
convertidores A/D, pantallas, etc.), vienen incluso incorporados de fábrica en los sensores
mismos, lo cual facilita su uso.
•
La transmisión de señales eléctricas es mas versátil, limpia y segura que la de...
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