miércoles, 25 de octubre de 2017

SENSORES Marcos Rodríguez Caamaño

SENSORES







MANTENIMIENTO DE EQUIPOS DE ELECTRÓNICA INDUSTRIAL



1º MANTENIMIENTO ELECTRÓNICO







Marcos Rodríguez Caamaño






                 Tipo de sensores:

·         Sensores de efecto hall
·         Sensores de flujo
·         Sensores de humedad
·         Sensores de temperaturas
·         Sensores de turbidez
·         Sensores magneticos


Sensores de efecto hall

FUNCIONAMIENTO

El sensor de efecto Hall se basa en la tensión transversal de un conductor que está sometido a un campo magnético. Colocando un voltímetro entre dos puntos transversales de un cable se puede medir esa tensión. Para ello hay que hacer circular por el cable una intensidad fija y acercar un imán. Los electrones que pasan por el cable se verán desplazados hacia un lado. Entonces aparece una diferencia de tensión entre los dos puntos transversales del cable. Al separar el imán del cable, la tensión transversal desaparece. Para poder utilizar la tensión transversal es necesario amplificarla, porque su valor es muy reducido.

APLICACIONES

En la industria del automóvil el sensor Hall se utiliza de forma frecuente: en sensores de posición del cigüeñal (CKP) en el cierre del cinturón de seguridad, en sistemas de cierres de puertas, para el reconocimiento de posición del pedal o del asiento, el cambio de transmisión y para el reconocimiento del momento de arranque del motor.
Además puede encontrarse este sensor en circuitos integrados, en impresoras láser donde controlan la sincronización del motor del espejo, en disqueteras de ordenador, en ventiladores de PC, etc.



Sensores de flujo

FUNCIONAMIETO
Los sensores de flujo, también conocidos como "detector de flujo" o "interruptor de caudal" son equipos para monitoreo de fluidos en tuberías y funcionan con el desplazamiento de un pistón magnético que indica el aumento o disminución del flujo de líquido, accionando el contacto de un interruptor de láminas. El pistón es controlado por un resorte y regresa a la posición inicial cuando no hay fluido, incluso si hay presión en la tubería.
APLICACIÓN

Las posibilidades de uso de los sensores de flujo son variadas y van desde la técnica climatológica general hasta los instalaciones de aspiración. En contraste con la supervisión indirecta de flujo mediante el control del movimiento de giro de ventiladores o bombas, con este principio se controla directamente el flujo del medio, lo que permite además la detección de filtros sucios y obstrucciones o bloqueos en el circuito de flujo.
Sensores de humedad

FUNCIONAMIENTO

Un sensor de humedad es un dispositivo que mide la humedad relativa en un área dada. Un sensor de humedad puede ser utilizado tanto en interiores como en exteriores. Los sensores de humedad están disponibles en formas tanto analógicas como digitales.
Cómo funcionan los sensores analógicos de humedad
Un sensor analógico de humedad mide la humedad del aire relativo usando un sistema basado en un condensador. El sensor está hecho de una película generalmente de vidrio o de cerámica. El material aislante que absorbe el agua está hecho de un polímero que toma y libera el agua basándose en la humedad relativa de la zona dada. Esto cambia el nivel de carga en el condensador del circuito en el cuadro eléctrico.
Cómo funciona un sensor digital de humedad
Un sensor digital de humedad funciona a través de dos micro-sensores que se calibran a la humedad relativa de la zona dada. Estos se convierten luego en el formato digital a través de un proceso de conversión de analógico a digital que se realiza mediante un chip situado en el mismo circuito.
Un sistema basado en una máquina hecha de electrodos con polímeros es lo que constituye la capacitancia del sensor. Esto protege el sensor del panel frontal del usuario (interfaz).
APLICACIONES
Se utiliza para la ventilación controlada en zonas habitables, sensores de aire acondicionado, esterilización de equipos en industria farmacéutica o medicina, edición precisa de la temperatura de las salas en aplicaciones farmacéuticas, etc.




Sensores de temperatura

FUNCIONAMIENTO
Los sensores de temperatura son dispositivos que transforman los cambios de temperatura en cambios en señales eléctricas que son procesados por equipos eléctricos o electrónicos.
Hay tres tipos de sensores de temperatura, los termistores, los RTD y los termopares.
El sensor de temperatura, típicamente suele estar formado por el elemento sensor, de cualquiera de los tipos anteriores, la vaina que lo envuelve y que está rellena de un material muy conductor de la temperatura, para que los cambios se transmitan rápidamente al elemento sensor y del cable al que se conectarán el equipo electrónico.
APLICACIONES
La principal aplicación de los sensores térmicos es, como es lógico, la regulación de sistemas de calefacción y aire acondicionado, además de las alarmas de protección contra incendios.


Sensores de turbidez

FUNCIONAMIENTO
El sensor de turbidez detecta la calidad del agua mediante la medición de nivel de turbidez. Es capaz de detectar partículas en suspensión en el agua mediante la medición de la transmitancia de luz y la frecuencia que cambia con la cantidad de sólidos suspendidos totales (SST) en el agua. A medida que aumenta la SST, el nivel de turbidez de líquido aumenta.
Este sensor tiene ambos modos de salida: analógico y digital.
APLICACIONES
Los sensores de turbidez se pueden utilizar en la medición de la calidad del agua en ríos y arroyos, aguas residuales y mediciones en afluentes, investigaciones en transporte de sedimentos y mediciones de laboratorio.

Sensores magnéticos

FUNCIONAMIENTO

Los sensores magnéticos detectan una variación en el campo magnético en respuesta a la variación de alguna magnitud física. Se caracterizan principalmente por ser dispositivos de estado sólido, no tener partes móviles, compatibilidad con otros circuitos analógicos y digítales, margen de temperatura amplio, buena repetibilidad y frecuencia de funcionamiento relativamente alta( 100khz)
El principal es el llamado interruptor Reed; consiste en un par de láminas metálicas de materiales ferromagnéticos metidas en el interior de una cápsula que se atraen en presencia de un campo magnético, cerrando el circuito
APLICACONES
Se utilizan principalmente como sensores de posición (en sistemas con puertas, por ejemplo, el detector magnético detecta exclusivamente el imán que es objeto de detección), velocidad y corriente eléctrica.


Trabajo (Sensores) Ángel Granell


     

   



 Sensores utilizados en automatismos.






 Un sensor es aquel dispositivo que capta magnitudes fisicas, por ejemplo: variaciones de luz,temperatura,sonido....etc

Existen muchos tipos de sensores y se pueden clasificar de diferentes maneras como su orden,funcionamiento,tipo de señal.




 Sensor termoelectrico

 Esta dentro del tipo de sensores genradores,aquellos que generan señal electrica sin necesitar fuente de alimentación.
Este sensor mide temperaturas pero tiene una serie de limitaciones, una de ellas es que la temperatura de medicion tiene que estar por debajo de la temperatura de fusion de los materiales empleados en la union.Otra es que la corriente que circule por el circuito de termopares debe ser mínima.









 






Codificador incremental 


Un codificador incremental,tambien llamado codificador de eje, es un dispositivo electromecanico
usado para convertir la posicion angular de un eje a un codigo digital y se suelen utilizar en el mundo de la robotica.Hay dos tipos de codificadores: absoluto e incremental.





.



Sensor de presión


Esta dentro del grupo de sensores primarios,es un dispositivo que transforma la magnitud fisisca de presion por unidad de superficie en una señal normalizada y es común para gases e liquidos.Para medirlo se compara una fuerza con otra,por lo general con la fuerza ejercida sobre la atmosfera.



                                                                                       







Sensor de nivel


Este sensor se encarga de medir la altura del material,generalmente liquido, dentro de un tanque u recipiente,están basados en flotadores , su funcionamiento es sencillo,se trata de un flotador el cual por medio de una conexion mecánica convierte el desplazamiento generado por el liquido en una fuerza de torsión.


                  












Sensor de flujo 




Este sensor se encarga de medir y detectar cuando un liquido o un gas esta circulando por una tuberia pero no mide el caudal.Funcionan con el desplazamiento de un piston magnetico que indica el aumento o disminucion del flujo de liquido,accionando el contacto de un interruptor de laminas.El pistón es controlado por un resorte y vuelve a su posición inicial cuando no circula fluido.





 





 








Sensor arraytactil



Es un tipo de sensor de fuerza,permite reconocer formas en los objetos que se estan manipulando.
Este sensor esta compuesto por una matriz que cuando se comprime cambia su resistencia de manera proporcional a la fuerza aplicada y es capaz de detectar estimulos resultantes de la estimulacion mecanica,la temperatura y el dolor.



 










Sensores.








CATÁLOGO DE SENSORES Y ACTUADORES.








                                                                                         ELENA CRIBEIRO BECEIRO.


INDICE.
PAGINA 1…………………………………………………………………………PORTADA
PAGINA 2………………………………………………………………………… INDICE
PAGINA 3 ……………………………………………………………………DETECTORES            
                                                                                                 REFLEX  POLARIZADOS

PAGINA 3 ………………………………………………………………… DETECTORES
                                                                                                            ULTRASÓNICOS

PAGINA 4 ……………………………………………………………… SENSORES  DE 
                                                                                                         TEMPERATURA

PAGINA  5 …………………………………………………………… SENSORES DE
                                                                                                             NIVEL

PAGINA 6 ……………………………………………………………... SENSORES DE GAS

PAGINA 7 ……………………………………………………………... SENSORES DE
                                                                                                             PESO.











1.Detectores réflex polarizados: los objetos brillantes, que en lugar de bloquear el haz reflejan parte de luz hacia el receptor, no pueden detectarse con un sistema réflex estándar.
Este tipo de detector emite una luz roja visible y está equipado con dos filtros polarizados opuestos:
-       Un filtro sobre el emisor que impide el paso de los rayos emitidos en un plano vertical
-       Un filtro sobre el receptor que solo permite el paso de los rayos recibidos en un plano horizontal.
En ausencia de un objeto. El reflector devuelve el haz emitido, polarizado verticalmente, después de haberlo despolarizado.
El filtro receptor deja pasar la luz reflejada en el plano horizontal.
En presencia de un objeto. El objeto detectado devuelve el haz emitido sin ninguna modificación. El haz reflejado, polarizado verticalmente, queda por tanto bloqueado por el filtro horizontal del receptor.
Técnica del cableado del detector: 3 hilos.


2.Detectores ultrasónicos.
Están basados en la emisión-recepción de ondas ultrasónicas. Cuando un objeto interrumpe el haz, el nivel de recepción varía y el receptor lo detecta. Pueden detectar objetos transparentes, como cristal y plásticos, materiales que ofrecen dificultades para la detección óptica. Dado que las ondas ultrasónicas se mueven por el aire, no podrán ser utilizados en lugares donde éste circule con violencia, o en medios de elevada contaminación acústica.
Las principales aplicaciones son: embalaje, automoción, industria de papel, elaboración de alimentos y bebidas, tratamiento de agua, etc.



3.Sensores de temperatura.
Podemos distinguir los siguientes grandes grupos de sensores térmicos:
       - Termostatos todo-nada: interruptores que conmutan a un cierto valor de temperatura. Los más simples están basados en la diferencia de dilatación de 2 metales, y los más sofisticados se suelen construir a base de un sensor de tipo analógico y uno o varios comparadores.
        - Termopares: sensores de tipo analógico basados en el efecto Seebeck, que consiste en la aparición de una tensión eléctrica entre dos piezas de diferentes metales unidas por un extremo, cuando éste se calienta (unión caliente) y se mantienen los otros dos extremos a una misma temperatura inferior (unión fría).
             -Termorresistencias: sensores de tipo analógico basados en el cambio de la resistencia eléctrica de algunos metales o semiconductores con la temperatura.
            - Pirómetros de radiación: sensores de tipo analógico utilizables en general para muy altas temperaturas, que están basados en la radiación térmica emitida por los cuerpos calientes.
Sus aplicaciones son diversas: elaboración de alimentos, climatización para control ambiental, dispositivos médicos, etc.




4.Sensores de nivel.
 Se utilizan para conocer el estado de llenado de depósitos de líquidos o sólidos en forma de polvo o granulados.
-       Sensores todo-nada: para líquidos  conductores es frecuente emplear flotadores con un contacto entre dos electrodos sumergidos. Para sólidos o líquidos no conductores suelen emplearse métodos fotoeléctricos o detectores de proximidad capacitivos.
-       Sensores por presión: la diferencia de presiones entre el fondo y la superficie es directamente proporcional al nivel y al peso específico del líquido.
-       Sensores ultrasónicos: se basan en la medición del tiempo total de ida y vuelta de un impulso de presión (ultrasonido) que es reflejado por la superficie del material y recogido por un receptor colocado al lado del emisor. Este tiempo es proporcional a la distancia y a la densidad del medio.
Los sensores de nivel tienen una gran utilidad práctica en las industrias. Las fábricas que se dedican a la comercialización de productos envasados, tienen como misión controlar los niveles de cada producto en sus envases, para lograr una homogeneidad en la producción.



5. Sensores de gas.
Los sensores de gas son dispositivos que indican la presencia de algún gas específico, en algunos casos pueden configurarse o, en caso de tener sensores más precisos, miden la concentración de gas. Los sensores de gas son usados para prevenir la exposición a gases combustibles y gases tóxicos. Se recomienda usar estos sensores en espacios confinados y pequeños debido a que su eficiencia es mayor.




6. Sensores de peso.
Sensores de peso son aquellos dispositivos electrónicos desarrollados con la finalidad es la de detectar los cambios eléctricos provocados por una variante en la intensidad de un peso aplicado sobre la báscula o balanza, información que a su vez transmite hacia un indicador de peso o controlador de peso.
Se utilizan principalmente en ascensor.


SENSORES

·SENSOR DE APARCAMIENTO:

Los sensores de aparcamiento permiten determinar mediante señales luminosas, acústicas, o ambas, la existencia de objetos o personas situadas a determinada distancia del vehículo. Aunque al principio se trataba sólo de pitidos, posteriormente se utilizaron también pictogramas que delimitaban el contorno del coche.

·SENSOR DE OXÍGENO:

El sensor de oxígeno mide la cantidad de oxígeno en los gases de escape y envía una señal de voltaje (de 0.1 a 0.9 V) a la computadora del motor (ECU), la cual ajusta la mezcla aire-combustible al nivel óptimo. Si existe demasiado oxígeno en los gases de escape, significa una mezcla pobre (de 0.65 a 0.9 V).

·SENSOR DE DETONACIÓN:

El sensor de detonación tiene como función proporcionar un mejor desempeño y economía de los motores. En el ciclo Otto, estos sensores permiten que el punto de encendido trabaje lo mas próximo posible al punto ideal. Y en el ciclo Diesel, están más próximos al límite de detonación. 

·SENSOR DE NIVEL:

El Sensor de nivel es un dispositivo electrónico que mide la altura del material, generalmente líquido, dentro de un tanque u otro recipiente.

·SENSOR DE VELOCIDAD:

Los sensores de velocidad están diseñados como una alternativa a los tradicionales encoders. No necesitan contacto con los dispositivos, gracias a su sistema magnético en conjunto con una rueda dentada, permite la medición de movimientos rotatorios. Son una solución que permiten ahorrar gran cantidad de espacio.
·SENSOR DE HUMEDAD MECÁNICO:
Aprovechan los cambios de dimensiones que sufren cierto tipos de materiales en presencia de la humedad. Como por ejemplo... fibras orgánicas o sintéticas, el cabello humano,...
DANIEL REY VARELA

Sensores

Sensores de Contacto
Se emplean para detectar el final del recorrido o la posición límite de componentes mecánicos. Por ejemplo: saber cuando una puerta o una ventana que se abren automáticamente están ya completamente abiertas y por lo tanto el motor que las acciona debe pararse.
Los principales son los llamados fines de carrera(o finales de carrera). Se trata de un interruptor que consta de una pequeña pieza móvil y de una pieza fija que se llama NA, normalmente abierto, o NC, normalmente cerrado.
Sensores de luz
Detectan la presencia de una persona o de un objeto que interrumpen el haz de luz que le llega al sensor.

Recordemos que se trataba de resistencias cuyo valor disminuía con la luz, de forma que cuando reciben un haz de luz permiten el paso de la corriente eléctrica por el circuito de control. Cuando una persona o un obstáculo interrumpen el paso de la luz, la LDR aumenta su resistencia e interrumpe el paso de corriente por el circuito de control.




Sensores de Temperatura
Se trata de resistencias cuyo valor asciende con la temperatura (termistor PTC) o bien disminuye con la temperatura (termistor NTC).
Por lo tanto, depende de la temperatura que el termistor permita o no el paso de la corriente por el circuito de control del sistema.

Sensores de Humedad
Se basan en que el agua no es un material aislante como el aire sino que tiene una conductividad eléctrica; por esa razón el Reglamento de Baja Tensión prohíbe la presencia de tomas de corriente próximas a la bañera, como veíamos en el tema anterior.
Por lo tanto un par de cables eléctricos desnudos (sin cinta aislante recubriéndolos) van a conducir una pequeña cantidad de corriente si el ambiente es húmedo; si colocamos un transistor en zona activa que amplifique esta corriente tenemos un detector de humedad.



Sensores Magnéticos


Detecta los campos magnéticos que provocan los imanes o las corrientes eléctricas. El principal es el llamado interruptor Reed; consiste en un par de láminas metálicas de materiales ferromagnéticos metidas en el interior de una cápsula que se atraen en presencia de un campo magnético, cerrando el circuito.


Su símbolo recuerda vagamente al del interruptor convencional
Sensores Infrarrojos
Si recordamos el espectro electromagnético estudiado en un tema anterior, existía una franja de ondas electromagnéticas cuya frecuencia es muy baja para que nuestros ojos la detecten; son los infrarrojos.
Existen diodos capaces de emitir luz infrarroja y transistores sensibles a este tipo de ondas y que por lo tanto detectan las emisiones de los diodos. Esta es la base del funcionamiento de los mandos a distancia; el mando contiene diodos que emiten infrarrojos que son recibidos por los fototransistores del aparato.



SENSORES


Sensores infrarrojos.- Son dispositivos electrónicos, que poseen la capacidad de medición de la radiación electromagnética infrarroja, de los cuerpos que se encuentren en su campo de “visión”, aprovechando el hecho de que todos los cuerpos reflejan cierta proporción de la luz infrarroja que incide en ellos, la cual es invisible para nosotros pero es detectada por estos sensores, por lo que son adaptados a diversos aparatos tecnológicos.


Sensores de circuitos oscilantes.- Estos funcionan con la existencia de un circuito que genera una determinada oscilación a cierta frecuencia prefijada, sin verse interrumpida dicha frecuencia manteniendo el circuito, hasta que algún objeto se atraviesa en el campo de detección del circuito, interrumpiendo las oscilaciones, ocasionando la detección del objeto en cuestión.



De Ultrasonidos.- Este tipo de sensores, emiten una señal ultrasónica que es recibida por un receptor, y en el caso de que la señal se vea interrumpida por algún objeto, automáticamente se localiza la zona donde se encuentra el objeto que se interpone con la recepción ultra sónica

Sensores de corriente (Hall).- Estos miden la intensidad de la corriente eléctrica, (ya sea alterna o continua), midiendo la tensión, por medio de escalas como los Voltios, Amperios, miliamperios, etc. Estos detectan cuando pasa un cuerpo (con cierta carga eléctrica), por un campo magnético, que al pasar crea un potencial que se convierte en una pequeña señal eléctrica, esta señal pasa por varios filtros pre-amplificándose, mientras que un circuito rectificador nos da la señal de lectura graduada.


Sensores por ionización.- Estos detectan cargas eléctricas que se encuentran “suspendidas” en el aire (como en el caso del humo de incendios), por lo que son utilizados con frecuencia en detectores de humo, ya que al detectar las cargas eléctricas, se cierra un circuito y activa la alarma.


Sensores de fuerza.-
Los sensores de Fuerza y Torsión son sensores externos, generalmente intercambiables, utilizados en aplicaciones de fuerza y torsión por el contacto con un objeto.