Sensores

Sensores ópticos: basan su funcionamiento en la emisión de un haz de luz que es interrumpido o reflejado por el objeto a detectar. Tiene mucha aplicaciones en al ámbito industrial y son ampliamente utilizados. Para realizar la detección se evalúa una variación de la intensidad de luz en un segmento óptico (entre emisor y receptor) que es producida por un objeto a detectar. En función de las características de este objeto y de la estructura del segmento óptico se interrumpe el haz luminoso o se refleja, o bien, se dispersa el mismo.

Partes: fuente, receptor, lentes, circuitos salida.

Tipos de sensores: transmisión directa, reflexivo y difuso.

Sensores inductivos: son una clase especial de sensores que sirven para detectar materiales metálicos ferrosos. Son de gran utilización en la industria, tanto para aplicaciones de posicionamiento como para detectar la presencia o ausencia de objetos metálicos en un determinado contexto: detección de paso, de atasco, de codificación y de conteo. Los sensores de proximidad inductivos incorporan una bobina electromagnética la cual es usada para detectar la presencia de un objeto metálico conductor.

Cuando un objetivo metálico entra al campo, circulan corrientes de eddy dentro del objetivo. Esto aumenta la carga del sensor, disminuyendo la amplitud del campo electromagnético. El circuito de disparo monitorea la amplitud del oscilador y a un nivel predeterminado, conmuta el estado de la salida del sensor.

CORRIENTES EDDY: Se produce cuando un conductor atraviesa un campo magnético variable, o viceversa. El movimiento relativo causa una circulación de electrones, o corriente inducida dentro del conductor. Estas corrientes circulares de Foucault crean electroimanes con campos magnéticos que se oponen al efecto del campo magnético aplicado (ver Ley de Lenz). Cuanto más fuerte sea el campo magnético aplicado, o mayor la conductividad del conductor, o mayor la velocidad relativa de movimiento, mayores serán las corrientes de Foucault y los campos opositores generados.

Sensores magnéticos: detectan una variación en el campo magnético en respuesta a la variación de alguna magnitud física.

Características: Dispositivo de Estado Solido, No tener partes móviles, Compatibilidad con otros circuitos analógicos y digitales, Rangos de temperatura amplios, Buena Repetibilidad, Frecuencias de 100kHz.

Aplicaciones: Detección del objeto a través del plástico conteiner, Detección del objeto en medios agresivos a través de las paredes protectoras del teflón, Detección del objeto en áreas de alta temperatura, Reconocimiento de la codificación usando los imanes.

Efecto Hall: Es una consecuencia de la fuerza que se ejerce sobre una carga eléctrica en movimiento cuando esta sometida a un campo eléctrico y magnético. Si por una muestra semiconductora circula una densidad de corriente J perpendicular a un campo magnético B, este provoca la aparición de un campo eléctrico normal al plano.

Sensores Resistivos: basados en la variación de la resistencia eléctrica de un dispositivo

Potenciometro: es un resistor que posee un contacto móvil deslizante o giratorio , donde la resistencia medida es proporcional al recorrido del cursor

Galgas (piezorresistivo): se basan en la variación de la resistencia de un conductor cuando se le somete a un esfuerzo mecánico.

Temperatura: RTD (Resistance Temperature Detector

Sensores Piezo-Electrico: producir electricidad mediante presión.

Entre los materiales piezoeléctricos naturales, los de uso más frecuente son el cuarzo y la turmalina.

En cuanto a las sustancias sintéticas, las que han encontrado más aplicación como materiales piezoeléctricos son las cerámicas.

Primera ley: determina que la deformación de un material piezoeléctrico S es la suma de dos efectos. El primero es aquel producido por el efecto de una tensión mecánica aplicada T y la segunda es el producido por el campo eléctrico aplicado en las caras talladas del material.

Segunda ley: El desplazamiento de carga en un material piezoeléctrico es también la suma de dos efectos. El primero, por el campo eléctrico aplicado y el segundo por la tensión mecánica aplicada .

Los materiales piezoeléctricos se pueden clasificar en naturales y sintéticos, dentro de losnaturales encontramos los cristales de cuarzo y turmalina y dentro de los sintéticos seencuentran la sal de Rochelle, el titanato de Bario y algunos componentes cerámicoscomo PZT (titanatos —circonatos de plomo‐), metaniobato de plomo, el fluoruro depolivinilideno (PVF2 o PVDF), trifluoroetileno TrFE P(VDF/TRFE), el nylon y la polyurea).

Ventajas: Alta eficiencia en la transformación electromecánica, Alta maquinabilidad, Pueden alcanzarse un amplio rango de características con diferentes composiciones del material (alto grado de libertad en diseño de características), Alta estabilidad, Adecuados para la producción en masa, y económicos.

Aplicaciones:

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