Laboratorio De Sensores

Caracterización de los sensores óptico, inductivo y capacitivo.

Cristancho Rodríguez Lizeth Paola

ING.Paola18Cristancho@gmail.com

Universidad Francisco de Paula Santander

Resumen La siguiente práctica trata sobre los diferentes tipos de sensores que existen y la aplicación principal de cada uno de ellos con apoyo de métodos de recolección de datos que nos ayuda a diferenciar e identificar los tipos de materiales como también la distinción de la histéresis por medio de las distancias recolectadas a medida que se iba a desarrollando el laboratorio.

Abstract The following practice covers the different types of sensors exist and the main application of each supported by data collection methods which helps us to differentiate and identify the types of materials as well as the distinction of hysteresis by distances collected as it was to develop the laboratory.

Conceptos Fundamentales :

o Sensor: Un sensor o captador, como prefiera llamársele, no es más que un dispositivo diseñado para recibir información de una magnitud del exterior y transformarla en otra magnitud, normalmente eléctrica, que seamos capaces de cuantificar y manipular

o Magnitud: Es toda propiedad de los cuerpos que se puede medir. Por ejemplo: temperatura, velocidad, masa, peso, etc.

o Histéresis: Se denomina histéresis a la diferencia entre la distancia de activación y desactivación. Cuando un objeto metálico se acerca al sensor inductivo, éste lo detecta a la "distancia de detección" o "distancia de sensado".

Cuando el mismo objeto es alejado, el sensor no lo deja de detectar inmediatamente, sino cuando alcanza la "distancia de reset" o "distancia de restablecimiento", que es igual a la "distancia de detección" más la histéresis propia del sensor.

o Proximidad: Cercanía en el espacio o en el tiempo.

o Metales: Cuerpo simple, generalmente sólido a temperatura ambiente, que es buen conductor del calor y de la electricidad y que tiene un brillo característico; se emplea, a menudo en aleación con otro metal, en la fabricación de numerosos objetos.

o Medición: Una medición es comparar la cantidad desconocida que queremos determinar y una cantidad conocida de la misma magnitud, que elegimos como unidad. Al resultado de medir se le denomina medida.

I. INTRODUCCIÓN

Actualmente sería impensable realizar maniobras más o menos complicadas, dentro del mundo industrial, sin dos elementos ampliamente extendidos en nuestros días, por una parte los autómatas programables y por otra los sensores, que permiten controlar las variables que afectarán al proceso industrial , esto aplicándolo a nuestro campo que es ingeniería industrial, por tal motivo es un dispositivo práctico que permite tener un mayor control de las eventualidades que se presenten en un proceso y simplifica así aquello que no es accesible de forma directa con el contacto de las personas.

Un sensor, es un dispositivo diseñado para recibir información de una magnitud del exterior y transformarla en otra magnitud, normalmente eléctrica, que seamos capaces de cuantificar y manipular. Para este laboratorio utilizamos tres tipos de sensores; inductivo, capacitivo y óptico, de los cuales conoceremos sus características en relación a su comportamiento frente a diferentes materiales. Al igual que comprender la importancia que tienen estos elementos a nivel industrial para detectar la presencia o ausencia de objetos.

II. MARCO TEÓRICO

A. El sensor:

Un sensor o captador, como prefiera llamársele, no es más que un dispositivo diseñado para recibir información de una magnitud del exterior y transformarla en otra magnitud, normalmente eléctrica, que seamos capaces de cuantificar y manipular

B. CONEXIÓN Y UTILIZACION DE LOS SENSORES OPTICO, INDUCTIVO Y CAPACITIVO.

1. Óptico: Un sensor óptico se basa en el aprovechamiento de la interacción entre la luz y la materia para determinar las propiedades de ésta. Una mejora de los dispositivos sensores, comprende la utilización de la fibra óptica como elemento de transmisión de la luz. Existen diferentes técnicas ópticas que pueden aplicarse a la medida de diferentes parámetros. Podemos medir la atenuación-transmisión espectral de la luz al atravesar un determinado medio, lo que nos permitirá encontrar los elementos discretos presentes en ese medio y su concentración

2. Inductivo: Los sensores inductivos de proximidad han sido diseñados para trabajar generando un campo magnético y detectando las pérdidas de corriente de dicho campo generadas al introducirse en él los objetos de detección férricos y no férricos. El sensor consiste en una bobina con núcleo de ferrita, un oscilador, un sensor de nivel de disparo de la señal y un circuito de salida. Al aproximarse un objeto "metálico", se inducen corrientes de histéresis en el objeto. Debido a ello hay una pérdida de energía y una menor amplitud de oscilación. El circuito sensor reconoce entonces un cambio específico de amplitud y genera una señal que conmuta la salida de estado sólido o la posición "ON" y "OFF". El funcionamiento es similar al capacitivo; la bobina detecta el objeto cuando se produce un cambio en el campo electromagnético y envía la señal al oscilador, luego se activa el disparador y finalmente al circuito de salida hace la transición entre abierto o cerrado.

3. capacitivo: La función del detector capacitivo consiste en señalar un cambio de estado, basado en la variación del estímulo de un campo eléctrico. Los sensores capacitivos detectan objetos metálicos, o no metálicos, midiendo el cambio en la capacitancia, la cual depende de la constante dieléctrica del material a detectar, su masa, tamaño, y distancia hasta la superficie sensible del detector. Los detectores capacitivos están construidos en base a un oscilador RC. Debido a la influencia del objeto a detectar, y del cambio de capacitancia, la amplificación se incrementa haciendo entrar en oscilación el oscilador. El punto exacto de ésta función puede regularse mediante un potenciómetro, el cual controla la realimentación del oscilador.

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