Campo de aplicaciones de la electricidad y electrónica

UNIDAD IV

Campo de aplicaciones de la electricidad y electrónica

• Sensores y transductores eléctricos

El sensor es un dispositivo que convierte una señal física en otra señal física distinta, es decir, convierte un tipo de energía en otro.

Los tipos de señales que dan los sensores pueden ser:

- Mecánicas.

- Térmicas.

- Magnéticas.

- Eléctricas.

- Ópticas

- Moleculares

Los sensores se caracterizan por:

- Sensibilidad.

- Linealidad.

- Rango.

- Tiempo de respuesta.

- Exactitud.

- Resolución.

- Repititividad.

- Tipo de salida.

El transductor es el dispositivo que transforma la señal que sale del sensor. En otra de tipo eléctrico.

El captadores es un transductor en el que la señal de salida no es de tipo eléctrico. También incluye al sensor.

El transmisor son los circuitos que transforman la señal que sale del sensor, transductor o captador y la convierte en señal normalizada.

El regulador optimiza las respuestas.

El comparador da una señal comparando la señal de salida y el valor esperado.

Las entradas externas: pueden proceder de un ser humano, condiciones de arranque o alteración del control del proceso, cambio de velocidad, parada de emergencia... , también pueden medirse determinadas condiciones externas, como presión, temperatura y humedad del entorno, y ser utilizadas para alterar el proceso de control.

Los términos sensor, captador y transmisor se pueden considerar sinónimos.

Tipos.

- Detectores de ultrasonido. Se usan para el control de presencio o ausencia, distancia o rastreo.

- Sensores láser. Tienen la misma función que los sensores de ultrasonidos. Mucho más precisos que los de ultrasonidos, pero también mucho más caros.

- Sensores de interruptor. Se trata de un tipo de sensor sencillo que puede ser interno o externo. Su principio básico es el de circuito abierto/ cerrado. Son idóneos para aplicaciones que requieren tamaño reducido, poco peso, repetitividad y larga vida.

- Interruptor de final de carrera. Son interruptores que sirven para detectar la posición de una determinada pieza, de un móvil, etc. .cuando este alcanza el extremo de su carrera, actúan mecánicamente sobre una palanca, produciendo el cambio de ciertos contactos internos. Dependiendo del actuador se dividen en:

- final de carrera de palanca

- final de carrera de émbolo

- final de carrera de varilla.

- Sensores de caudal de aire. Contienen una estructura de película fina aislada térmicamente, que contiene elementos sensibles de temperatura y calor.

- Sensores de corriente. Monitorizan corriente continua o alterna. Estos sensores pueden hacer sonar una alarma, arrancar un motor, abrir una válvula, etc. La señal lineal duplica la forma de la onda de la corriente captada, y puede ser utilizada como un elemento de respuesta para controlar un motor o regular la cantidad de trabajo que realiza una máquina.

- Sensor de posición. Es un sensor sencillo, pasivo e interno que indica la posición en que se encuentra un objeto. Estos pueden ser rotacionales o traslacionales. Los tipos básicos son:

- eléctricos

- ópticos

- Sensores de rotación. Miden la rotación angular (odómetro, velocímetro).

- Sensores de velocidad. Son sensores internos que miden la velocidad. Los hay eléctrico y ópticos.

- Sensores de aceleración. Miden la aceleración.

- Sensores de humedad. Los sensores de humedad y temperatura están configurados con circuitos integrados que proporcionan una señal acondicionada. Contienen un elemento sensible capacitivo que intereacciona con electródos de platino.

- Sensores de temperatura. Estos sensores consisten en una fina película de resistencia variable con la temperatura y están calibrados por láser para una mayor precisión, las salidas lineales son estables y rápidas.

- Sensores de turbidez. Aportan una información rápida y práctica de la cantidad de sólidos en el agua.

- Sensores de presión y fuerza. Son pequeños, fiables y de bajo coste. Ofrecen una gran precisión bajo condiciones ambientales variables.

- Sensores magnéticos. Se basan en la tecnología magnetoresistiva. Ofrecen una alta sensibilidad. Tienen multitud de aplicaciones como: brújulas, detección de vehículos, realidad virtual, sistemas de seguridad.

- Sensores de presión. Están basados en tecnología piezoresistiva, combinada con microcontroladores que proporcionan una alta precisión, independiente de la temperatura, y de la capacidad de comunicación digital directa con PC. Las aplicaciones son múltiples, se hacen instrumentos para aviación, laboratorios... .

La célula fotoeléctrica. La célula fotoeléctrica consta de un emisor que transmite un rayo de luz a un emisor. Cuando algo corta el rayo de luz el emisor deja de detectarlo y se produce la acción que deseemos realizar (abrir o cerrar un circuito). El ejemplo más claro de célula fotoeléctrica lo podemos encontrar en los ascensores, en los cuales, cuando se corta el rayo de luz se abre la puerta.

Fotodiodo.

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