SENSOR

Transductor

DIFERENCIAS

Temperatura Luz Proximidad V.F V.E Desplazamiento Velocidad Presión

CLASIFICACIÓN DE LOS SENSORES Y TRANSDUCOTORES

SENSORES TRASDUCTORES

Posición, proximidad o presencia: Son dispositivos que detectan señales para actuar en un determinado proceso u operación, teniendo las siguientes características: Son dispositivos que actúan

por inducción al acercarles un objeto.

No requieren contacto directo con el material a sensar.

Son los más comunes y utilizados en la industria

Se encuentran encapsulados en plástico para proveer una mayor facilidad de montaje y protección ante posibles golpees.

Finales de carrera mecánicos (posición). Detectores de proximidad.

o Inductivos: contienen un devanado interno. Cuando una corriente circula por el mismo, un campo magnético es generado, que tiene la dirección de las flechas anaranjadas. Cuando un metal es acercado al campo magnético generado por el sensor de proximidad, éste es detectado. Sensibles a materiales

ferromagnéticos: Sensibles a materiales metálicos.

o Capacitivos: reaccionan ante metales y no metales que al aproximarse a la superficie activa sobrepasan una determinada capacidad. La distancia de conexión respecto a un determinado material es tanto mayor cuanto más elevada sea su constante dieléctrica.

Resistivo (R).

Capacitivo (C).

Corriente (I).

Voltaje (V).

Inductancia (L).

Desplazamiento o movimiento: Un detector de movimiento es un dispositivo electrónico equipado de sensores que responden un movimiento físico. Se encuentran, generalmente, en sistemas de seguridad o en circuitos cerrados de televisión. El sistema puede estar compuesto, simplemente, por una cámara de vigilancia conectada a un ordenador, que se encarga de generar una señal de alarma o poner el sistema en estado de alerta cuando algo se mueve delante de la cámara.

Existen diferentes aplicaciones para un sensor de movimiento: Seguridad, entretenimiento, iluminación, comodidad.

Medida de grandes distancias. Medida de distancias cortas. Pequeños desplazamientos. Medidores de ángulos.

o Resistivos: es la resistencia eléctrica específica de cada material para oponerse al paso de una corriente eléctrica.

o Inductivos: contienen un devanado interno. Cuando una corriente circula por el mismo, un campo magnético es generado, que tiene la dirección de las flechas anaranjadas. Cuando un metal es acercado al campo magnético generado por el sensor de proximidad, éste es detectado.

o Capacitivos: reaccionan ante metales y no metales que al aproximarse a la superficie activa sobrepasan una determinada capacidad. La distancia de conexión respecto a un determinado material es tanto mayor cuanto más elevada sea su constante dieléctrica.

o Encoders: También llamado codificador del eje o generador de pulsos, suele ser un dispositivo electromecánico usado para convertir la posición angular de un eje a un código digital,

lo que lo convierte en una clase de transductor.

Velocidad: Algunos sensores de velocidad están hechos con una bobina móvil fuera de un imán estacionario. El principio de operación es el mismo. Un otro tipo de transductor de velocidad consiste en un acelerómetro con un integrador electrónico incluido. Esta unidad se llama un Velómetro y es en todos los aspectos superior al sensor de velocidad sísmico clásico.

Encoder: También llamado codificador del eje o generador de pulsos, suele ser un dispositivo electromecánico usado para convertir la posición angular de un eje a un código digital, lo que lo convierte en una clase de transductor.

Giróscopo: El giróscopo o giroscopio es un dispositivo mecánico que sirve para medir, mantener o cambiar la orientación en el espacio de algún aparato o vehículo.

Presión y/o Fuerza: Los sensores de fuerza determinan, Además de si ha habido contacto con un objeto como los anteriores, la magnitud de la fuerza con la que se ha producido dicho contacto. Esta capacidad es muy útil ya que permitirá al robot poder manipular objetos de diferentes tamaños e incluso colocarlos en lugares muy precisos. Para detectar la fuerza con la que se ha contactado con un objeto existen diversas técnicas.

Mecánicos.o Directos: Tubos en U.o Indirectos; Tubos Bourdon. Diafragmas

y Fuelles. Electromecánicos.

o Galgas extensiométricas: está basado en el efecto piezorresistivo, el cual es la propiedad que tienen ciertos materiales de cambiar el valor nominal de su resistencia cuando se le someten a ciertos esfuerzos y se deforman en dirección de los ejes mecánicos.

o Piezoeléctricos: es un fenómeno presentado por determinados cristales que al ser sometidos a tensiones mecánicas adquieren una polarización eléctrica en su masa, apareciendo una diferencia de potencial y cargas eléctricas en su superficie.

o Resistivos: es la resistencia eléctrica específica de cada material para

oponerse al paso de una corriente eléctrica.o Capacitivos: reaccionan ante metales y no

metales que al aproximarse a la superficie activa sobrepasan una determinada capacidad. La distancia de conexión respecto a un determinado material es tanto mayor cuanto más elevada sea su constante dieléctrica.

Temperatura: Los sensores de temperatura detectan pequeñas diferencias entre la temperatura ambiental y la temperatura del objeto en sí.

Termoresistencias: La termorresistencia trabaja según el principio de que en la medida que varía la temperatura, su resistencia se modifica, y la magnitud de esta modificación puede relacionarse con la variación de temperatura.

Termistores: NTC y PTC: Su funcionamiento se

basa en la variación de la resistividad que presenta

un semiconductor con la temperatura. El término termistor

proviene de Thermally Sensitive Resistor. Existen dos tipos

de termistor:

NTC (Negative Temperature Coefficient) – coeficiente de

temperatura negativo. PTC (Positive Temperature

Coefficient) – coeficiente de temperatura positive.

Cuando la temperatura aumenta, los tipo PTC aumentan su

resistencia y los NTC la disminuyen.

Termopares: es un transductor formado por la unión de

dos metales distintos que produce un voltaje (efecto

Seebeck), que es función de la diferencia

de temperatura entre uno de los extremos denominado

"punto caliente" o unión caliente o de medida y el otro

denominado "punto frío" o unión fría o de referencia.

Luz: Un sensor fotoeléctrico es un dispositivo electrónico que responde al cambio en la intensidad de la luz. Estos sensores requieren de un componente emisor que genera la luz, y un componente receptor que percibe la luz generada por el emisor.

Fotoresistencias o LDR: Es un componente electrónico cuya resistencia disminuye con el aumento de intensidad de luz incidente.

Fotodiodos: Es un semiconductor construido con una unión PN, sensible a la incidencia de la luz visible o infrarroja.

Fototransistores: A un transistor sensible a la luz, normalmente a los infrarrojos. La luz incide sobre la región de base, generando portadores en ella. Esta carga de base lleva el transistor al estado de conducción. El fototransistor es más sensible que el fotodiodo por el efecto de ganancia propio del transistor.

APLICACIÓN:

CIRCUITOS ELECTRONICOS:

1. CTO

Contador fotoeléctrico de personas y objetos

Descripción general:

El contador fotoeléctrico que se describe en este proyecto es un circuito que cuenta la cantidad de veces que un objeto opaco se interpone entre un rayo de luz y un sensor óptico. El estado de la cuenta se visualiza en tres displays de siete segmentos, permitiendo la cuenta en línea hasta de 999 objetos. 

El contador utiliza como sensor un LDR (resistencia dependiente de la luz) o fotocelda. La luz puede provenir de una fuente natural (sol) o artificial (lámparas incandescentes, fluorescentes, de neón, etc.). 

Cuando la cuenta llega a su tope máximo (999), el circuito la reinicia nuevamente en 0 y envía una señal de sobreflujo que puede utilizarse externamente para ampliar la longitud del conteo a 4 ó más dígitos. 

El circuito también proporciona la facilidad de borrar la cuenta (reset) o detenerla (stop) en cualquier momento. No utiliza partes móviles y es extremadamente compacto, gracias a la adopción de una técnica digital conocida como muítiplex por división de tiempo. 

Al no existir contacto físico entre el sensor y el mundo externo, el sistema garantiza la ausencia de desgaste mecánico y permite contar objetos de cualquier índole, sin importar su forma o su peso. Esta es una de sus principales ventajas. 

Los contadores fotoeléctricos se utilizan en una gran variedad de aplicaciones, domésticas e industriales, y sustituyen a los contadores electromecánicos convencionales en numerosas situaciones. Se pueden emplear para contar personas, animales y objetos como hojas, botellas, latas, cajas, bolsas, etc.

2. CTO

Detector de proximidad para coche

Descripción general:

Los detectores de proximidad por ultrasonido, funcionan en base a un llamado y respuesta, osea, emite una señal saliente la cual al rebotar en el objeto que este frente a al hardware, vuelve y lo detecta otro sensor de ultrasonido... El tiempo que tarda en salir y volver, es insertado en el microcontrolador que tienen unPID, la cual formulara y nos dirá cual es la distancia.... En este caso, podemos mover un poco el suelo e implementas un algoritmo que compare distancias ya prefijadas y dependiendo cual de ellas este presente, genere a la salida del microcontrolador un sonido o bien, alguna otra acción que se te ocurra. Si bien suena fácil la etapa micro controlada, creo que el corazón del equipo y fiabilidad del funcionamiento de este ronda por la seleccion de un sistema que sea un 100% fiel para la lectura de la distancia... En este caso, te presente un par de post que trabajan con radares ultrasonicos, pero tambien puedes hacerlos con otros tipos de tecnicas (infrarojo-detector de campos-entre otros).

3. CTO

DETECTOR DE HUMO

Descripción general:

Este dispositivo puede ser usado en instalaciones industriales,dentro de chimeneas, para activar automáticamente equiposanticontaminación o simplemente facilitar la monitorización delfuncionamiento de hornos. Otra aplicación es como detector deincendios. El dispositivo actúa a través de un sistema óptico, queactiva un relé cuando la intensidad de la luz incidente se alteradebido a la presencia de humo y surge como una adaptación de unproyecto de Newton Braga.

4. CTO

DETECTOR DE CALOR

Descripción general:

El circuito detector de calor tiene la function de que cuando en las proximidades de la casa aumenta la temperatura acciona un ventilador.

Las componentes de cto son:

Pila de "petaca" de 4,5V Potenciómetro de 10k Termistor NTC de 1k Resistencia fija de 47 Ohmios El zumbador se cambiaría por un motor escolar El transistor es NPN mediano BD 135

5. CTO

DETECTOR DE LUZ

Descripción general:

Tiene la función de cuando la luz es escasa se enciendan una serie de bombillas repartidas por toda la casa

Los componentes son (A demás de las bombillas):

Pila de "petaca" de 4,5V (Vcc polo positivo y masa polo negativo)

Transistor NPN pequeño BC 547

Relé  con punto de funcionamiento de 4,5V a 9V

Resistencia fija de 2,2k no de 1,5k.

6. CTO

Sensor de luz

Descripción general:

En este proyecto vamos a realizar un sensor de luz gracias al cual no vamos a tener que preocuparnos de encender por la noche y apagar por el dia las luces de navidad.Para realizar este proyecto vamos a utilizar:

Un potenciometro (10 ó 100K) Una LDR Un transistor BD135 Un rele (5v) Un diodo rectificador (1n4007) Una fuente de alimentacion de +

-5v, (yo he utilizado un cargador de un movil viejo) Siempre que activemos un rele con un transistor tenemos que poner un dido en antiparalelo para que al cortar la corriente al rele, la tension que genera la bobina no queme  transistor, en antiparalelo es cuando lo ponemos en oaralelo con el rele y ánodo hacia masa y el cátodo hacia Vcc.Una vez montado el circuito hay que calibrarlo variando el potenciometro, por eso hay queprovarlo en la protoboard antes de pasarlo a un circuito impreso, probandop con varios potenciometros diferentes. El rele se tiene que activar cuando apenas haya luz.

7. CTO

UNIVERSIDAD DEL CAUCA.

Programa:

Ingeniería en automática industrial.

Sensores y Transductores.

Presentado a:

Ingeniero Diego Gómez.

Presentado por:

Jhonatan Sosapanta

Popayán – Cauca.

Marzo 4 de 2