En esta clase se
recordaron los sensores.
¿Qué es un sensor?
Un sensor o captador, es
un dispositivo capaz de detectar magnitudes físicas o químicas llamadas
variables de instrumentación y transformarlas en variables eléctricas. Las
variables de instrumentación pueden ser por ejemplo, temperatura, intensidad,
distancia, aceleración, pH... una magnitud eléctrica puede ser por ejemplo,
resistencia eléctrica, capacidad, tensión, corriente... 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)…
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.
Un sensor se
diferencia de un transductor en
que el sensor está siempre en contacto con la variable de instrumentación con
lo que puede decirse también que es un dispositivo que aprovecha una de sus
propiedades con el fin de adaptar la señal que mide para que la pueda
interpretar otro dispositivo. Como por ejemplo el termómetro de mercurio
que aprovecha la propiedad que posee el mercurio de dilatarse o contraerse por
la acción de la temperatura. Un sensor también puede decirse que es un
dispositivo que convierte una forma de energía en otra.
Áreas de aplicación de
los sensores: Industria automotriz, robótica, industria aeroespacial, medicina,
industria de manufactura, etc.
Los sensores pueden estar conectados a un computador para obtener
ventajas como son el acceso a una base de datos, la toma de valores desde el
sensor, etc.
¿UNA NUEVA REVOLUCIÓN TECNOLÓGICA?
Las nuevas tecnologías
están facilitando que cada vez haya más sensores a nuestro alrededor, capaces
de procesar enormes cantidades de datos para ayudar a mejorar el funcionamiento
de las fábricas, el control de los procesos productivos, el mantenimiento de
las cosechas, o incluso para detectar terremotos,
Los sensores son cada
vez más comunes en nuestra vida diaria. Un coche, por ejemplo utiliza docenas
de ellos para permitirnos controlar sus funciones básicas. Sin embargo, este
tipo de sensores están muy limitados, puesto que, colocados estáticamente en un
lugar, adolecen de la capacidad de analizar o actuar sobre los datos que
detectan, y simplemente, su misión se limita a enviar las mediciones que han
registrado a un procesador central.
En definitiva, los
sensores todavía podrían dar mucho más de sí, Así lo cree toda una industria
tecnológica que está detrás de ellos, y son cada vez más las empresas y los
equipos de investigadores que trabajan en el desarrollo de este tipo de
dispositivos. En este sentido, compañías como la cadena de supermercados
británicos Tesco o la compañía petrolífera Shell han instalado sistemas de
primera generación para controlar y chequear el estado de los expendedores de
gasolina en sus estaciones de servicio.
Sistema de control:
Controlador: Es un programa
informático que permite al sistema operativo interactuar con un periférico,
haciendo una abstracción del hardware y proporcionando una interfaz para
usarlo.
Actuador: Es un dispositivo
capaz de transformar energía en la activación de un proceso con la finalidad de
generar un efecto sobre un proceso automatizado. Este recibe la orden de un
controlador y en función de ella genera la orden para activar un elemento final
de control.
Partes de un sensor:
Un sensor es un elemento compuesto por tres partes principales:
Captador: Capta la señal de
energía y la manda al transductor. Este dispositivo es sensible a una magnitud
que se expresa mediante un parámetro. Las variaciones de la temperatura se
expresan como cambios en la resistencia que presenta. Por ejemplo, una PTC es
una resistencia sensible a la temperatura.
Transductor: Es capaz de
transformar o convertir un determinado tipo de energía de entrada en otra
distinta para la salida. Recibe energía, la trasforma a energía eléctrica y la
retrasmite. Por ejemplo, recibe electromagnética y la transforma en una señal
eléctrica mecánica.
Acondicionador: Recibe la señal
procedente del transductor, y ajusta (acondiciona) los niveles de voltaje e
intensidad precisos para su posterior tratamiento. Generalmente, por evitar
problemas a la hora de saber si el sensor está funcionando correctamente o si
se ha roto, suelen ser sensores que miden en corriente, y en escala a partir de
4mA. Al no partir de 0, este valor no es posible como medida de ninguna magnitud
(antes de acondicionar), y por lo tanto si se diera el caso, veríamos que el
sensor se ha roto. Si comenzara en 0, este valor sería posible y por tanto, no
habría manera rápida de saber si es un valor bueno, o si el sensor no funciona
correctamente.
Tipos de sensores:
Un sensor puede ser analógico o digital:
La calibración de los sensores es totalmente
necesaria para obtener buenas medidas. Se trata de comparar dos sensores, el
que queremos calibrar y otro de mayor precisión. Debe ser de mayor precisión,
porque de otra manera no obtendríamos valores razonables. El ensayo se realiza
midiendo una magnitud que conocemos a la entrada, y obteniendo valores a la
salida. Repetimos el proceso hasta obtener una tabla con muchos puntos. Cuantas
más medidas tengamos, mejor. Representamos gráficamente la curva obtenida con
los puntos, usaremos el método de mínimos cuadrados, así que
deberemos obtener la recta de menor error. También puede hacerse por punto
final o por línea independiente.
POLÍMETRO:
Un polímetro, es un
aparato capaz de realizar varias mediciones. Dentro del instrumento se
distinguen 3 mediciones.
Óhmetro: es un instrumento para medir
la resistencia eléctrica.
Voltímetro: es aquel aparato o dispositivo que se utiliza a
fin de medir, de manera directa o indirecta, la diferencia potencial entre dos
puntos de un circuito eléctrico.
Amperímetro:
es un instrumento que sirve para medir la intensidad de corriente que está
circulando por un circuito eléctrico.
VOLTÍMETRO:
El voltímetro es un instrumento que sirve para medir la diferencia de
potencial entre dos puntos de un circuito eléctrico.
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