SENSORES

UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA

CENTRO UNIVERSITARIO DE CIENCIAS

EXACTAS E INGENIERIAS.

MATERIA: SISTEMAS NEUMÁTICOS HIDRAÚLICOS.

MAESTRA: MARIA MAGDALENA SANCHEZ HUERTA.

ALUMNO: ORTÍZ HERNÁNDEZ JORGE IVÁN.

CARRERA: INGENIERÍA INDUSTRIAL.

FECHA: 04 DE NOVIEMBRE de 2013.

SECCIÓN: D08.

TAREA: SENSORES.

¿QUÉ ES UN SENSOR?

Un sensor o captador, 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.

Normalmente estos dispositivos se encuentran realizados mediante la utilización de componentes pasivos (resistencias variables, PTC, NTC, LDR, etc... todos aquellos componentes que varían su magnitud en función de alguna variable), y la utilización de componentes activos.

TIPOS DE SENSORES

SENSORES MAGNÉTICOS

Detecta los campos magnéticos que provocan los imanes o las corrientes eléctricas. El principal es el llamado interruptor Reed; consiste en un par de láminas metálicas de materiales ferromagnéticos metidas en el interior de una cápsula que se atraen en presencia de un campo magnético, cerrando el circuito.

Su símbolo recuerda vagamente al del interruptor convencional:

El interruptor Reed puede sustituir a los finales de carrera para detectar la posición de un elemento móvil, con la ventaja de que no necesita ser empujado físicamente por dicho elemento sino que puede detectar la proximidad sin contacto directo. Esto es muy útil cuando interesa evitar el contacto físico, por ejemplo para detectar el nivel de agua de un depósito sin riesgo de cortocircuitos.

SENSORES INDUCTIVOS

Los sensores inductivos son interruptores electrónicos que trabajan sin contacto. Estos sensores no sólo proporcionan una señal ON/OFF (Detector), sino también una señal análoga proporcional a la distancia.

Este sensor genera un campo magnético cambiante de alta frecuencia mediante una bobina, la cual forma parte de un circuito en resonancia. Si una pieza de metal entra en la zona del campo magnético cambiante, se generan perdidas por corritente circulantes en la pieza. Esto hace que el circuito en resonancia se altere.

Un sensor inductivo consta de tres partes principales:

• Oscilador

• Schmitt-Trigger

• Salida

La bobina forma junto con una capacitancia un oscilador, que genera según el sensor una frecuencia de resonancia entre 0.5-1.5 MHz.

Cuando un objeto metálico altera el flujo magnético generado por la bobina, se presentan pérdidas que van a impedir que el circuito continúe resonando; considerándose este estado, para sensores simples, como criterio de activación. La distancia de activación se ajusta mediante la resistencia Ra. Las pérdidas también hacen que el voltaje en Rx varíe (disminuya) cuando se acerca el objeto de metal. Esto hace que la amplitud de oscilación sea más pequeña. Este voltaje es la señal análoga que se emplea para determinar la distancia entre el sensor y el objeto.

SENSORES CAPACITIVOS

Los sensores capacitivos son interruptores electrónicos que trabajan sin contacto. Estos sensores aprovechan el efecto que tienen los materiales como el papel, vidrio, plástico, aceite, agua, así como de los metales, de aumentar la capacidad del sensor cuando se encuentran dentro del campo eléctrico generado.

Los sensores capacitivos constan de un condensador que genera un campo eléctrico. Este condensador forma parte de un circuito resonador de manera que cuando un objeto se acerca a este campo, la capacidad aumenta y el circuito empieza a resonar. Un sensor capacitivo de forma cilíndrica apenas se puede distinguir del sensor inductivo, pues los fabricantes emplean normalmente carcasas idénticas. Lo que hace el objeto al estar dentro del campo eléctrico, es aumentar la capacidad de esa área y por lo tanto cambiar la capacitancia de la misma esto hace que el circuito interno del sensor entre en resonancia.

Propiedades:

Los sensores capacitivos reaccionan a todos los materiales que posean una constante dieléctrica grande y a metales.

Límites de la Sensibilidad.-

El valor límite reproducible del cambio de capacidad es de 0.1 pF, es por eso que los sensores capacitivos no tienen dimensiones tan pequeñas como los inductivos. El sensor capacitivo debe tener por lo menos una superficie de 1 cm2 (M12). Los sensores capacitivos no poseen una buena reproducibilidad del punto de detección.

Distancia de Detección:

Mediante un potenciómetro se puede ajustar la distancia de detección del sensor. El campo eléctrico generado por el sensor es tan débil (mW), que no hay irradiación de energía.

SENSORES ULTRASONICOS

Los sensores ultrasónicos son interruptores electrónicos que trabajan sin contacto. La parte emisora genera pulsos de sonidos muy fuertes dentro del rango del ultrasonido. Hay sensores ultrasónicos unidireccionales, pero la mayoría son bidireccionales. Aquí se aprovecha el efecto del rebote del sonido debido a la presencia del objeto.

Además, según el tiempo que transcurre en ir y regresar el pulso sónico, se puede determinar la distancia entre el sensor y el objeto. Las ondas sónicas solo pueden irradiarse si existe un medio. Este medio puede ser, para el caso del ultrasonido un gas, un fluido o un material rígido. Normalmente

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