Sensores

Nombre Imagen ¿Cómo funciona? Aplicaciones

Acelerómetro piezoeléctrico

Algunos materiales, denominados cristales piezoeléctricos, producen una carga en respuesta a una fuerza (o deformación) aplicada a ellos. A esto se le denomina efecto piezoeléctrico directo. Los mismos materiales también presentan el fenómeno inverso, es decir, producen una fuerza en respuesta a una carga aplicada. A esto se le llama efecto piezoeléctrico inverso. Los acelerómetros piezoeléctricos funcionan con el principio que la aceleración por la inercia de sensor aplicará una fuerza en el sensor. Desde el punto de vista mecánico, el elemento piezoeléctrico actúa como un resorte muy exacto y rígido en el diseño del sensor. Como resultado del fenómeno piezoeléctrico, la salida de carga, y por tanto el voltaje de salida, del sensor es proporcional a la fuerza inercial

ẍ→F→q→VSal

q= C.VSal

donde q es la carga producida por el material piezoeléctrico, C es la capacitancia efectiva y VSal es el voltaje de salida producido.

Los sensores basados en piezoeléctricos son más apropiados para medir señales que varían con el tiempo. No son apropiados para medir señales estáticas o de baja frecuencia porque la carga eléctrica debida a la carga se descargará lentamente.

Acelerómetro basado en deformímetros

El principio de operación de un acelerómetro basado en un deformímetro es muy similar a un acelerómetro inercial. La única diferencia es que la función de resorte se proporciona por una viga en voladizo. Además, se mide la deformación de la viga en voladizo, en lugar del desplazamiento.

Sensores de deformación, fuerza y par de torsión.

Deformímetros o Strain Gauges

El principio de transducción de un deformímetro se basa en la relación entre el cambio en longitud y su cambio resultante en la resistencia de un conductor. Un deformímetro tiene una dimensión finita. Está adherido a la superficie de la pieza sobre un área finita. Por tanto la deformación medida es la deformación promedio sobre el área ocupada por el deformímetro.

Sensores de fuerza y par de torsión

Los sensores de fuerza y de torsión funcionan con el mismo principio. Hay tres tipos principales de sensores de fuerza y par de torsión:

1. Sensores de fuerza/par de torsión basados en un resorte

2. Sensores de fuerza/par de torsión basados en un deformímetro

3. Sensores de fuerza/par de torsión basados en un piezoeléctrico

Sensores de presión

La presión absoluta se mide con relación al vacío perfecto donde la presión es cero. La presión atmosférica local es la presión debida al peso del aire de la atmósfera en esa ubicación particular. Por tanto, la presión local varía de una ubicación a otra desde el nivel del mar.

En la ley de Pascal se estipula que la presión actuando sobre el fluido debida a la atmósfera en la superficie está equilibrada por la presión debida al peso del fluido en el tubo.

Sensor de presión basado en un deformímetro La deformación inducida por presión del diafragma es proporcional a la presión. La resistencia del deformímetro cambia en proporción a su deformación. Empleando un circuito de puente de Wheatstone, se obtiene un voltaje de salida proporcional al del deformímetro.

Sensor de presión basado en elementos piezoeléctricos

Los sensores

...