MARZO 2014
Instrumentaci贸n y Control Industrial
EQUIPO EDITORIAL Editor Anthony Cedeño Editor Ajunto José López
Editor Artístico: Anthony Cedeño Producción: Anthony Cedeño José López
Editorial
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Introducción Transductores Sensores Sensores Mecánicos Funcionamiento Características Ventajas y Desventajas Sensores Eléctricos Conclusiones Referencias
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Introducción
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esde tiempos remotos el hombre se ha interesado por medir las propiedades de la naturaleza para su propio beneficio, desarrollando dispositivos capaces de realizar estas tareas e inclusive de transformar señales de un tipo de forma a otro, lo que trajo como consecuencia la aparición de los transductores. Más sin embargo, los transductores que serán objeto de nuestro estudio son aquellos con la capacidad de generar una salida de señal eléctrica.
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Transductores
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e denomina como transductor, en general, a todo dispositivo que convierte una señal de una forma física en una señal correspondiente pero de otra forma física distinta. Es, por tanto, un dispositivo que convierte un tipo de energía en otro. Dado que hay seis tipos de señales: mecánicas, térmicas, magnéticas, eléctricas, ópticas y moleculares (químicas), cualquier dispositivo que convierta una señal de un tipo en una señal de otro tipo debería considerarse un transductor, y la señal de salida podría ser de cualquier forma física "útil". En la práctica, no obstante, se consideran transductores por antonomasia aquellos que ofrecen una señal de salida eléctrica.
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SENSORES
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n sensor es un dispositivo que a partir de la energía del medio donde se mide, da una señal de salida transductible que es función de la variable medida. Sensor y transductor se emplean a veces como sinónimos, pero sensor sugiere un significado más extenso: la ampliación de los sentidos para adquirir un conocimiento de cantidades físicas que, por naturaleza o tamaño, no pueden ser percibidas directamente por los sentidos. Transductor, en cambio, sugiere que la señal de entrada y la de salida no deben ser homogéneas. MARZO 2014
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Sensores Mecánicos
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on dispositivos que tienden a cambiar su comportamiento bajo la acción de una magnitud física que pueden de manera directa o indirectamente enviar/transmitir una señal que indica cambio. Los sensores mecánicos son utilizados para medir: Desplazamiento, posición, tensión, movimiento, presión, flujo. La señal de un sensor puede ser usada para detectar y corregir las desviaciones de los sistemas de control, e instrumentos de medición. Son interruptores que se activan por la pieza de seguimiento. Estos sensores tienen dos posiciones diferentes, dentro y fuera, abierta o cerrada y que sirven para definir el estado del monitor de escenario.
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Funcionamiento Efecto piezoresistivo: convierte una tensión aplicada en un cambio en la resistencia que puede sentirse circuitos electrónicos tales como el puente de Wheatstone. El efecto piezoresistivo puede usarse en sensores que miden presión.
Efecto piezoeléctrico: convierte una tensión (fuerza) aplicada en una diferencia de potencial eléctrica. El efecto piezoeléctrico es reversible, así que un cambio en el voltaje también genera una fuerza y un cambio correspondiente en el espesor. En la industria, el principio piezoeléctrico puede utilizarse en sensores utilizados para medir presiones, fuerzas y control de las herramientas de las máquinas y medición de vibraciones. MARZO 2014
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Características El principio de funcionamiento de los sensores mecánicos es Pasivo.
Según el tipo de señal eléctrica que genera se clasifican en los Análogos.
Según el nivel de integración se clasifican en sensores Discretos. Según el tipo de variable física medida se clasifican en sensores de desplazamiento, posición, tensión, movimiento, presión y flujo.
La frecuencia máxima que puede ser utilizada con los sensores mecánicos es 100Hz, ya que cuando es mayor la lectura puede que no sea buena por la rapidez de la frecuencia.
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Ventajas Detectan la ausencia presencia de elementos.
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No se equivocan en la medición si se trabaja a una frecuencia correcta y al tener contacto directo con el sensor la medida siempre es exacta.
Desventajas X Por tener contacto directo con los objetos a medir tienen desgaste en la pieza. X Poca resistencia a la oxidación, por estar al aire libre el clima puede afectarlo. X Son normalmente muy grandes, necesitan un espacio mayor frente a otros elementos sensoricos. MARZO 2014
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Sensores Eléctricos
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os sensores eléctricos, son dispositivos que son capaces de captar los cambios en el tiempo de una determinada magnitud física (temperatura, humedad, movimiento etc.) y entregar una respuesta, en forma de señal eléctrica, ajustable según la variación que están captando. Cada tipo de sensor se diferencia por el material constructivo y la forma con que se trata ese material
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Conclusiones
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anto los sensores como los transductores son dispositivos con la capacidad de transformar una señal (mecánica, térmica, magnética, eléctrica, óptica o molecular) en otra, se diferencian en que los primeros siempre realizan la transformación en otro tipo de unidades, en cambio los sensores pueden operar en función de las mismas, de forma homogénea. Pese a que existen sensores de múltiples tipos, los más estudiados son aquellos que tienen la capacidad de generar salidas eléctricas independientemente del tipo de entrada. Los sensores mecánicos son aquellos que operan con cualquier tipo de variables físicas, para generar las funciones de señales que son requeridas, estos poseen numerosas ventajas como una gran exactitud siempre que operen en la frecuencia correcta y permiten detectar la presencia de dispositivos. Entre sus desventajas podemos citar que por lo general son de tamaño considerable, con tendencia a la oxidación y al rápido desgaste.
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Referencias • Ramón Pallás Areny (2003) Sensores y acondicionadores de señal,tercera edición. España Editorial MARCOMBO S.A. • Rolando Agudelo Alvarez (2012). Sensores mecánicos. Extraído el 06 de Marzo de 2014 desde http://automatizacionindustrialiue.blogspot.com/2012/02/s ensores-mecanicos.html
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