Los sensores detectan las variables de instrumentación, las cuales pueden ser, por ejemplo: temperatura, intensidad lumínica, distancia, aceleración, inclinación, desplazamiento, presión, fuerza, torsión, humedad, movimiento, pH, etc. Una magnitud eléctrica puede ser una resistencia eléctrica (como en una RTD), una capacidad eléctrica (como en un sensor de humedad), una tensión eléctrica (como en un termopar), una corriente eléctrica (como en un fototransistor), etc.
Áreas de aplicación de los sensores: Industria automotriz, robótica, industria aeroespacial, medicina, industria de manufactura, etc.
Las características fundamentales de los sensores son: Rango de medida o dominio en la magnitud medida en la que puede utilizarse el sensor; precisión o error de medida respecto al esperado; offset o desviación de cero o valor de la variable de salida cuando la entrada es nula; linealidad; sensibilidad; resolución o mínima variación de la magnitud de entrada que puede detectarse en la salida; rapidez de respuesta o capacidad del sistema para seguir las variaciones de la magnitud de entrada., derivas térmicas, y repetividad o error esperado al repetir varias veces la misma medida.
Un sensor transforma la magnitud a medir en una variable eléctrica.
Se pueden encontrar sensores de:
- Posición angular:
- Potenciómetro o resistencia variable.
- Encoder.
- Sensor Hall.
- Desplazamiento, deformación, fuerza, par:
- Transformador diferencial de variación lineal.
- Galga extensiométrica.
- Velocidad angular y lineal:
- Dínamo tacométrica.
- Encoder.
- Detector inductivo.
- Presión:
- Piezoeléctricos.
- Presión caudal:
- Manómetros.
- Aceleración:
- Acelerómetros.
- Temperatura:
- Termopar.
- RTD.
- NTC.
- PTC.
- Sensores de presencia:
- Ópticos.
- Matriz de contacto.
- Visión artificial:
- Cámaras de video.
- Cámaras CCD o CMOS.
10- Sensor de proximidad:
- Finales de carrera.
- Sensor capacitivo.
- Sensor inductivo.
- Sensor fotoeléctrico.
- Sensor acústico (presión sonora):
- Micrófono.
- Sensor de luz:
- Fotodiodo.
- Fotorresistencia.
- Fototransistor.
13- Sensores de captura de movimiento:
- Sensores inerciales.
Un potenciómetro es una resistencia cuyo valor es variable. De esta manera, indirectamente, se puede controlar la intensidad de corriente que fluye por un circuito si se conecta en paralelo, o la diferencia de potencial al conectarlo en serie.
Normalmente, los potenciómetros se utilizan en circuitos de poca corriente. Para circuitos de corrientes mayores, se utilizan los reóstatos, que pueden disipar más potencia.
El sensor de efecto Hall se sirve del efecto Hall para la medición de campos magnéticos o corrientes, o para la determinación de la posición. Estos sensores tienen aplicación para:
- Mediciones de campos magnéticos.
- Mediciones de corriente sin potencial.
- Emisor de señales sin contacto.
- Aparatos de medida del espesor de materiales.
Una galga extensiométrica es un sensor para medir la deformación, presión, carga, torque, posición, entre otras cosas, basado en el efecto piezorresistivo. La galga extensiométrica hace una lectura directa de deformaciones longitudinales.
Un acelerómetro es un sensor destinado a medir aceleraciones.
El manómetro es un sensor para medir la presión de fluidos contenidos en recipientes cerrados. Se distinguen dos tipos de manómetros, según si se emplean para medir la presión de líquidos o de gases.
Un termopar es un sensor formado por la unión de dos metales distintos que producen una diferencia de potencial muy pequeña, que es función de la diferencia de temperatura.
Una RTD es un sensor de temperatura resistivo, es decir, un sensor de temperatura basado en la variación de la resistencia de un conductor con la temperatura. Su símbolo es el siguiente, en el que se indica una variación lineal con coeficiente de temperatura positivo:
Un sensor muy común es el Pt100 (RTD de platino con R=100Ω a 0°C).
El Sensor final de carrera es un sensor de contacto. Son dispositivos eléctricos, neumáticos o mecánicos situados al final del recorrido o de un elemento móvil, como, por ejemplo, una cinta transportadora, con el objetivo de enviar señales que puedan modificar el estado de un circuito.
Los sensores inductivos son una clase especial de sensores que sirven para detectar materiales metálicos ferrosos.
Un sensor fotoeléctrico es un dispositivo electrónico que responde al cambio en la intensidad de la luz.
En la automatización y control. En la industria y en la robótica, los sensores constituyen una parte muy importante a tener en cuenta para el desarrollo de dicha automatización, junto con los microcontroladores y los autómatas programables. En este post se ha realizado una introducción a este mundo tan importante como lo es el de los sensores.
AUTOR: Antonio Blanco. Docente de los Másteres en Gerencia e Ingeniería del Mantenimiento Industrial y en Electrónica Industrial, Automatización y Control de EADIC.
