G0102-U2_INTRODUCCION1_SENCE

Fundamentos y Caracter铆sticas de Electr贸nica Empleados en Maquinaria Pesada Gildemeister

Unidad 2: Tipos de Sensores

Unidad 2

Tipos de Sensores Material I: Sensores

Unidad 2: Tipos de Sensores

Estimados alumnos, en este material, se revisará en profundidad los siguientes conceptos:

 Qué son los sensores

 Tipos de sensores  Gráfica de sensores

Le invitamos a revisar el documento.

Unidad 2: Tipos de Sensores

¿Qué son los sensores?

Son elementos de medición, que transforman una magnitud física como la presión, temperatura, velocidad, caudal, etc. en

una magnitud eléctrica.

Es posible clasificarlos de las siguientes maneras, de acuerdo a su funcionamiento:

Resistivos:

Generadores de Frecuencia

Generadores de voltaje

• Están basados en las variaciones de resistencia eléctrica de ese dispositivo.

• Son los que generan una señal variable en frecuencia entre 0V y 5V.

• Son los generan una señal eléctrica a partir de la magnitud que miden, sin necesidad de una alimentación eléctrica.

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¿Cuáles son los principales sensores de un motor?

MAP (Sensa la Presión Absoluta del múltiple de admisión)

MAF (Sensa el flujo de aire que ingresa al motor, Mass Air Flow)

IAT (Sensa la Tª del aire de admisión, Intake Air Temperature)

TPS (Sensa la posición de la mariposa del acelerador, Throttle Valvule Position)

ECT/CTS (Sensa la Tª del refrigerante, Engine Coolant Temperature)

CKP (Sensa la posición angular del cigüeñal, Crankshaft Position)

CMP (Sensa la posición del árbol de levas)

KS (Sensa la detonación dentro de los cilindros)

Sensor de Oxigeno/Sonda Lambda (Sensa la concentración de oxígeno en los gases de escape antes de que sufran alguna alteración, antes de llegar al convertidor catalítico)

Sensor VSS (Sensa la velocidad del vehículo)

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Tipos de Sensores: Sensor MAP

Tipo de sensor: Piezo resistivo Función: Medir los cambios de presión, dentro del múltiple de admisión.

Utilidad: La Unidad de Control, (ECM) puede calcular los requerimientos de combustible y tiempo de encendido, dependiendo de la carga del motor.

Ubicación: Está localizado en el compartimiento motor, conectado a la presión del múltiple de admisión, mediante una manguera de vacío o directamente montado sobre él.

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Tipos de Sensores: Sensor MAP

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Grรกfica del Sensor MAP Digital

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Grรกfica del Sensor MAP Anรกlogo

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Tipos de Sensores: Sensor MAF

Tipo de sensor: Coeficiente Termo resistivo Función: Medir el caudal másico de aire que ingresa al motor, este sensor de flujo de aire tipo película caliente consiste en un sensor de película caliente, cuerpo y conducto de medición.

La tasa de flujo de masa de aire se mide por la detección de transferencia de calor desde la sonda de la película caliente. El cambio en la tasa de flujo de aire causa cambio en la cantidad de calor que se esté transfiriendo desde la superficie de la sonda de la película caliente hacia el flujo de aire. Esto produce un cambio de temperatura en la sonda de la película caliente y en el cambio de resistencia.

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Tipos de Sensores: Sensor MAF

Utilidad: La Unidad de Control, (ECM) puede calcular los requerimientos de combustible y tiempo de encendido, dependiendo de la carga del motor.

Ubicaci贸n: Esta localizado en el compartimiento motor, conectado al paso de aire entre el filtro y la mariposa de aceleraci贸n.

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Tipos de Sensores: Sensor MAF MAF bajo MAP alto

= =

Caudal Bajo Caudal Alto

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Grรกfica de la Curva del Sensor: MAF

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Tipos de Sensores: Sensor IAT

Tipo de sensor: Es del tipo de resistencia variable, de acuerdo a la temperatura. Es del tipo NTC. Función: Mantener informada a la Unidad de Control, (ECM) de la temperatura del aire que ingresa al motor por el conducto de admisión.

Utilidad: La Unidad de Control, (ECM) puede determinar la cantidad de inyección (tiempo del inyector abierto).

 La ECM, le aplica al sensor una señal de referencia de 5volts.  La resistencia del sensor y el voltaje resultante son altos cuando el sensor está frío.  La resistencia del sensor y el voltaje resultante son bajos cuando existe una mayor temperatura de trabajo.

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Grรกfica de la Curva del Sensor: IAT

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Circuito del Sensor: IAT

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Tipos de Sensores: Sensor ECT o CTS Tipo de sensor: Es del tipo termistor de coeficiente negativo.

FunciĂłn: Mantener informada a la Unidad de Control, (ECM) de la temperatura en que se encuentra el lĂ­quido refrigerante. En consecuencia estĂĄ informando sobre la temperatura del motor.

Utilidad: Con esto, la ECM puede determinar la cantidad de combustible que debe suministrar el inyector al motor, y el accionamiento del electro ventilador, en caso de ser necesario.

Mayor Temperatura = Menor Resistencia Menor Temperatura = Mayor Resistencia

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Grรกfica de la Curva del Sensor: ECT/CTS

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Nota: para los sensores del tipo termo resistivos como el sensor IAT y ECT o CTS, para diagnosticar se puede medir su resistencia, a diferentes temperaturas, y asĂ­ poder comparar los datos obtenidos, con los que

establece el fabricante.

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Tipos de Sensores: Sensor TPS

Tipo de sensor: Es de resistencia variable, potenci贸metro.

Ubicaci贸n: Cuerpo de aceleraci贸n, accionado en conjunto con la mariposa de aceleraci贸n.(sigue su recorrido)

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Tipos de Sensores: Sensor TPS

-Cuando el acelerador esta cerrado, la ECM registra un voltaje bajo.

-Cuando el acelerador esta abierto completamente, la ECM registra un voltaje alto.

-La se帽al de voltaje cambia de acuerdo a la posici贸n del acelerador, y esta puede oscilar entre 0.2 a 4.5 volts.

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Tipos de Sensores: Sensor TPS

En algunos vehĂ­culos como por ejemplo algunos VW podemos encontrar la curva inversa.

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Grรกfica de la Curva del Sensor: TPS

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Tipos de Sensores: Sensor Inductivo

Este tipo de sensor entrega una señal del tipo análoga, genera su propio voltaje por lo que no requiere de alimentación.

Cuenta con un mínimo de dos cables pero puede tener tres para proteger la señal.

Para diagnosticarlo podemos medirle resistencia entre los terminales del sensor.

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Tipos de Sensores: Sensor Inductivo Tipos de Cables

Cable torcido

Cable coaxial con protecci贸n

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Sensor Inductivo: Componentes

1. Cable electr贸nico

4. Polo

2. Im谩n permanente

5. Bobina

3. Cuerpo

6. Holgura

4. Cubo de la rueda

7. Rueda dentada / f贸nica

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Sensor Óptico

Genera: una señal de frecuencia de 0 a 5 volt, requiere una alimentación de 12 volt, para que generen señal deben estar alimentados.

Ventaja: generan una señal digital.

Desventaja: su costo es mayor Es muy común en la marca Nissan, vienen montados en el distribuidor.

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Sensor Ă“ptico

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Tipo de Sensor: Sensor Efecto Hall

Genera: Este sensor genera una se単al de frecuencia de 0 a 5 volt, requiere una alimentaci坦n que puede ser de 5 o de 12 volt, para que generen se単al deben estar alimentados.

Ventaja: generan una se単al digital.

Desventaja: su costo es mayor al del tipo inductivo.

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Tipo de Sensor: Sensor Efecto Hall

Tiene como mĂ­nimo 3 cables, 1 positivo o voltaje de referencia, 1 de masa o tierra y 1 de seĂąal.

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Tipo de Sensor: Sensor Efecto Hall

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Tipo de Sensor: Sensores CKP y CMP

Tipo de sensor: Generador de frecuencia

Función CKP: Mantener informada a la ECM , la velocidad de giro y la posición del eje cigüeñal para determinar los puntos muertos del pistón.

Función CMP: Mantener informada a la ECM, la posición del eje de levas, para determinar que cilindro se encuentra en cruce y cual en compresión.

Mayor RPM

=

Mayor frecuencia

Menor RPM

=

Menor frecuencia

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Tipo de Sensor: Sensores CKP y CMP

Gracias a estos sensores la ECM puede determinar a cilindro inyectar y cual generar el salto de chispa.

El sensor CKP puede ser de tipo Inductivo, Efecto Hall u Ă“ptico.

El sensor CMP puede ser del tipo Efecto Hall u Ă“ptico.

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Grรกfica de la curva del sensor CKP inductivo

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Grรกfica de la curva del sensor CKP efecto Hall

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Gr谩fica de la curva del sensor CKP 贸ptico

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Tipo de sensores: Sensor KS

Tipo de sensor: Generador de frecuencia (Piezoeléctrico).

Función: Mantener informada a la ECM la generación de detonación en la cámara de combustión.

Ubicación: En el block del motor.  Gracias a estos sensores la ECM puede atrasar el encendido para prevenir la detonación.  Para diagnosticar el estado del sensor podemos medir su resistencia.

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Tipo de sensores: Sensor KS

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Grรกfica de la curva del sensor

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Tipo de Sensores: Sensor Oxígeno/ Lambda de Zirconio

Tipo de sensor: Generador de volltaje.

Función lambda: Mantener informada a la ECM el estado de mezcla en los gases de resultantes de la combustión.

Ubicación: En el múltiple de escape, o antes del convertidor catalítico. Pueden traer otra sonda lambda a la salida del catalítico.

Características: Trabaja sobre los 370 º C. Puede tener : 1 solo cable: Señal.

2 Cables: Señal, Masa.

3 Cables: Señal, Masa (compartida), Precalentador.

4 Cables: Señal, Masa - Precalentador, Masa.

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Tipo de Sensores: Sensor Ox铆geno/ Lambda de Zirconio En funcionamiento normal, el voltaje debe oscilar entre 0.2 a 0.8 volt. a 1 Hz. aproximadamente.

Ubicaci贸n

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Circuito de un Sensor de OxĂ­geno de Zirconio

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Circuito de un Sensor de Oxígeno de Zirconio

RELACION MEZCLA ESTEQUIOMÉTRICA y mV

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Grรกfica de la curva del sensor lambda de zirconio

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Tipo de Sensores: sensor de oxígeno/lambda de Titanio (wideband)

Tipo de sensor: resistivo Función lambda: Mantener informada a la ECM el estado de mezcla en los gases de resultantes de la combustión

Ubicación: En el múltiple de escape, o antes del convertidor catalítico. Pueden traer otra sonda lambda a la salida del catalítico.

Características:  Este sensor varia su resistencia según el contenido de oxigeno de los gases de escape, por lo que requiere un voltaje de alimentación de 5 v para el sensor, además cuenta con un calentador energizado por 12 v.  Normalmente cuenta con 4 cables.  En funcionamiento normal, el voltaje debe oscilar entre 0.2 a 4.8volt. A 1Hz aproximadamente

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Circuito de un sensor de oxĂ­geno de Titanio

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Relaci贸n mezcla estequiom茅trica y mV

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Tipo de Sensores: Sensores VSS

Tipo de sensor: generador de frecuencia Función VSS: Mantener informada a la ECM la velocidad del vehículo.

Características:  Puede ser del tipo inductivo, efecto hall o ruptor de línea.  El procedimiento de control es el mismo que para los sensores CKP y CMP.  Los tipo hall o inductivos pueden ir montados en la caja de cambios o en la rueda.

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Tipo de Sensores: Sensores VSS

Este sensor estĂĄ ubicado en la junta homocinĂŠtica al lado de la rueda