Sensores de DesplazamientoCarla María Santiago VivarOscar Ulises Bañuelos CruzIván Peralta CastroEmmanuel Migueles PerdomoCristian Cuevas Mena

Sensor final de carrera(Limit Switch)• Son dispositivos eléctricos, neumáticos o

mecánicos situados al final del recorrido de un elemento móvil

• Internamente pueden contener interruptores normalmente abiertos, cerrados o conmutadores dependiendo de la operación que cumplan al ser accionados

• Están compuestos por dos partes: • Un cuerpo donde se encuentran los contactos y

una cabeza que detecta el movimiento. Su uso es muy diverso, empleándose, en todas las máquinas que tengan un movimiento rectilíneo de ida y vuelta o sigan una trayectoria fija, es decir, aquellas que realicen una carrera o recorrido fijo, como por ejemplo ascensores, montacargas, robots, etc.

Funcionamiento

• Tienen dos tipos de funcionamiento: modo positivo y modo negativo.

• En el modo positivo el sensor se activa cuando el elemento a controlar tiene una tara que hace que el eje se eleve y conecte el contacto móvil con el contacto NC. Cuando el muelle se rompe el sensor se queda desconectado.

• El modo negativo es la inversa del modo anterior, cuando el objeto controlado tiene un saliente que empuje el eje hacia abajo, forzando el resorte de copa y haciendo que se cierre el circuito. En este modo cuando el muelle falla y se rompe permanece activado.

Sensor inductivo

• Son una clase especial de sensores que sirven para detectar materiales metálicos ferrosos. Son de gran utilización en la industria, tanto para aplicaciones de posicionamiento como para detectar la presencia o ausencia de objetos metálicos en un determinado contexto: detección de paso, de atasco, de codificación y de conteo.

• Los sensores de proximidad inductivos contienen un devanado interno. Cuando una corriente circula por el mismo, un campo magnético es generado. Cuando un metal es acercado al campo magnético generado por el sensor de proximidad, éste es detectado.

Sensor capacitivo

• Los sensores 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.

Funcionamiento

• Están formados por un oscilador cuya capacidad la forman un electrodo interno y otro externo. El electrodo externo puede estar realizado de dos modo diferentes; en algunas aplicaciones dicho electrodo es el propio objeto a sensar, previamente conectado a masa; entonces la capacidad en cuestión variará en función de la distancia que hay entre el sensor y el objeto. En cambio, en otras aplicaciones se coloca una masa fija y, entonces, el cuerpo a detectar utilizado como dieléctrico se introduce entre la masa. y la placa activa, modificando así las características del condensador equivalente.

Sensores Ultrasónicos

• Emplean el fenómeno de la piezoelectricidad, esto es, cuando se deforman algunos materiales sólidos generan dentro de ellos una carga eléctrica.

• Este efecto es reversible en el sentido de que si se aplica una carga, el material se deformará mecánicamente como respuesta.

Reed switch

• Es un interruptor eléctrico activado por un campo magnético. Cuando los contactos están normalmente abiertos se cierran en la presencia de un campo magnético; cuando están normalmente cerrados se abren en presencia de un campo magnético.

• El reed switch consiste en un par de contactos ferrosos encerrados al vacío dentro un tubo de vidrio. Cada contacto está sellado en los extremos opuestos del tubo de vidrio. El tubo de vidrio puede tener unos 10 mm de largo por 3 mm de diámetro.

Sensor fotoeléctrico

• Dispositivo electrónico que responde al cambio en la intensidad de la luz.

• Los sensores de luz se usan para detectar el nivel de luz y producir una señal de salida representativa respecto a la cantidad de luz detectada.

• Un sensor de luz incluye un transductor fotoeléctrico para convertir la luz a una señal eléctrica y puede incluir electrónica para condicionamiento de la señal, compensación y formateo de la señal de salida.

• Existen tres tipos de sensores fotoeléctricos, los sensores por barrera de luz, reflexión sobre espejo o reflexión sobre objetos.

Barrera de luz

• Las barreras tipo emisor-receptor están compuestas de dos partes, un componente que emite el haz de luz, y otro componente que lo recibe. Se establece un área de detección donde el objeto a detectar es reconocido cuando el mismo interrumpe el haz de luz. Debido a que el modo de operación de esta clase de sensores se basa en la interrupción del haz de luz, la detección no se ve afectada por el color, la textura o el brillo del objeto a detectar. Estos sensores operan de una manera precisa cuando el emisor y el receptor se encuentran alineados. Esto se debe a que la luz emitida siempre tiende a alejarse del centro de la trayectoria.

Reflexión sobre espejo

• La luz infrarroja viaja en línea recta, en el momento en que un objeto se interpone el haz de luz rebota contra este y cambia de dirección permitiendo que la luz sea enviada al receptor y el elemento sea censado, un objeto de color negro no es detectado ya que este color absorbe la luz y el sensor no experimenta cambios.

Reflexión sobre objeto

• Tienen el componente emisor y el componente receptor en un solo cuerpo, el haz de luz se establece mediante la utilización de un reflector catadióptrico. El objeto es detectado cuando el haz formado entre el componente emisor, el reflector y el componente receptor es interrumpido. Debido a esto, la detección no es afectada por el color del mismo. La ventaja de las barreras réflex es que el cableado es en un solo lado, a diferencia de las barreras emisor-receptor que es en ambos lados. Hay dos tipos de fotocélulas de reflexión sobre objeto, las de reflexión difusa y las de reflexión definida.

PresiónKaren Araxie Dodier MeraAdán Alexis Cruz TapiaEric José Cruz OsorioAlejandro Pérez SegoviaMartin Pérez Pérez

GALGAS EXTENSIOMÉTRI

CAS

GALGAS EXTENSIOMÉTRICAS• Convierten un desplazamiento mecánico en un

cambio de resistencia o bien al deformarse longitudinalmente cambia su resistencia, la cual es proporcional a la tensión o compresión aplicada y se mide con un puente de wheatsone.

GALGASEXTENSIOMÉTRICAS• Una galga es un dispositivo delgado como una

oblea, que se puede soldar a una variedad de materiales con el fin de medir los esfuerzos aplicados.

GALGASEXTENSIOMÉTRICAS• La sensibilidad de una galga se describe en

términos de su factor de galga (K) que se define como la unidad de cambio de resistencia por unidad de cambio de longitud.

GALGASEXTENSIOMÉTRICAS• FACTOR DE GALGA Y TENSIÓN MECÁNICA O DEFORMACIÓN. Donde:• K = ∆R / R K= Factor de galga R= Resistencia nominal de la galga ∆R= Cambio en la resistencia = ∆L de la galga L L= longitud normal de la galga ∆L= Cambio en la longitud de la galga = Tensión mecánica o deformación

GALGASEXTENSIOMÉTRICAS• Un factor de galga alto significa que un cambio de

resistencia, es relativamente grande. La deformación también puede expresarse en función de:

Donde: • = S S = esfuerzo kg/cm2

E (fuerza aplicada / unidad de área)

E = elasticidad del material en tensión kg/cm2

GALGASEXTENSIOMÉTRICAS• Para mantener su funcionamiento lineal la fuerza

aplicada no debe deformar el material de a galga más allá del 50% de su límite elástico.

GALGASEXTENSIOMÉTRICAS• Ejercicio:• Una galga extensiométrica de 120Ω se fija a la

superficie de un objeto. Si el factor de galga es de 2 y la deformación resultante después de someterlo a presión es de 243µ. Calcular el cambio en la resistencia de la galga.

GALGASEXTENSIOMÉTRICAS• Ejercicio:• Una galga resistiva con un factor de 2 se solda a

un miembro de acero sometido a un esfuerzo de 1.050 kg/cm2, el módulo de elasticidad del acero es = 2.1x10-6 kg/cm2. Calcular el cambio en la unidad de resistencia de la galga debido al esfuerzo aplicado.

Puente de wheatsone• Para que el circuito esté en equilibrio Vsal=0

Vsal= (vent ) ∆R 4R

Esta fórmula es aplicable solo al caso de que todas las resistencias del puente son iguales cuando éste este en equilibrio.

Puente de wheatsone•

Tubo U

Tubo U• Se trata de un tubo transparente doblado en

forma de “U” y abierto en ambos extremos. Por cada rama se vierten dos líquidos de diferente densidad e inmiscibles entre sí; por ejemplo, agua y aceite de cocina. No importa cuál ocupe el fondo del tubo, pero siempre ocurrirá que el de menor densidad va a quedar por arriba del más denso.

ejemplo:

Finalidades• Una de ellas es que conociendo la densidad de

uno de los líquidos, se puede conocer la del otro.• Se puede armar con ellos ejercicios para los

exámenes.

Ejercicio:• Como el líquido por debajo de ese nivel es de un

sólo tipo -en este caso agua-, la presión en ese nivel es idéntica en ambas ramas.

• La superficie que queda al aire en ambos fluidos también es la misma: la atmosférica, de modo que la diferencia de presión de ambas columnas es la misma.

• ΔP1 = ΔP2

• Aplicando entonces el principio general de la hidrostática en ambas columnas tenemos:

• ρ1 Δh1 = ρ2 Δh2

Barómetro • Es un instrumento que mide la presión

atmosférica. La presión atmosférica es el peso por unidad de superficie ejercida por la atmósfera.

Unidades:• La unidad de medida de la presión atmosférica

que suelen marcar los barómetros se llama hectopascal, de abreviación (hPa).

• Esta unidad significa "cien (hecto) pascales".• El barómetro de mercurio, determina en muchas

ocasiones la unidad de medición, la cual es denominada como "pulgadas de mercurio" o "milímetros de mercurio".

• Una presión de 1 mmHg es 1 torr (por Torricelli).

Tipos de barómetros

Barómetro aneroideBarómetro de mercurioBarómetro de Fortín

Barómetro aneroide

• No utiliza mercurio. • Indica las variaciones de presión atmosférica por

las deformaciones más o menos grandes.• Se gradúa por comparación con un barómetro de

mercurio pero sus indicaciones son cada vez más inexactas por causa de la variación de la elasticidad del resorte metálico.

• Fue inventado por Lucien Vidie en 1844.

Barómetro de mercurio• Fue inventado por Torricelli en 1643. • Un barómetro de mercurio está formado por un

tubo de vidrio de unos 850 mm de altura, cerrado por el extremo superior y abierto por el inferior.

• El tubo se llena de mercurio, se invierte y se coloca el extremo abierto en un recipiente lleno del mismo líquido.

• Si entonces se destapa se verá que el mercurio del tubo desciende unos centímetros, dejando en la parte superior un espacio vacío (cámara barométrica o vacío de Torricelli). por la ecuación

• Pa= P=0 + dg(y2-y1)= dgh• Así, el barómetro de mercurio indica la presión

atmosférica directamente por la altura de la columna de mercurio.

Barómetro de Fortín• Se compone de un tubo Torricelliano que se

introduce en el mercurio contenido en una cubeta de vidrio en forma tubular, provista de una base de piel de gamo cuya forma puede ser modificada por medio de un tornillo que se apoya en su centro y que, oportunamente girado, lleva el nivel del mercurio del cilindro a rozar la punta de un pequeño cono de marfil.

• El barómetro está totalmente recubierto de latón, salvo dos ranuras verticales junto al tubo que permiten ver el nivel de mercurio. En la ranura frontal hay una graduación en milímetros y un nonio para la lectura de décimas de milímetros.

• En la posterior hay un pequeño espejo para facilitar la visibilidad del nivel.

• Al barómetro va unido un termómetro.• Los barómetros Fortin se usan en laboratorios

científicos para las medidas de alta precisión, y las lecturas deben ser corregidas teniendo en cuenta todos los factores que puedan influir sobre las mismas, tales como la temperatura del ambiente, la aceleración de gravedad de lugar, la tensión de vapor del mercurio, etc.

TRANSDUCTORES CAPACITIVOS

• Un capacitor o condensador consiste en dos superficies, conductivas separadas por un material dieléctrico, el cual puede ser un sólido, líquido, gas o vacío.

• La capacitancia (Coulombs por Volts) se mide en Faradios, y su magnitud depende de:

a).- La naturaleza del material dieléctrico,b).- El área de las superficies conductoras

(placas) yc).- La separación entre las placas.

la capacitancia puede calcularse como:

CpF = 0.0885 (A/d) * K

Circuito para Detección de cambio en capacitancia.

• En un transductor de capacitancia diferencial cada capacitor se• colocará en brazos adyacentes del circuito puente. El evento a

detectar• causará un incremento de la capacitancia en uno de los lados del

puente• y un decremento en el otro lado. En esta configuración, la señal de

salida• tendrá el doble de magnitud que la que se obtendría si se detectara

con• un solo capacitor (fig 4-1ª). Esta técnica se caracteriza por un alto

grado• de estabilidad ante cambios de temperatura.• Frecuentemente se utilizan los transductores capacitivos para• detectar desplazamientos mecánicos al moverse una o ambas placas

del• capacitor, la siguiente figura ilustra algunos de los métodos en los

cuales• puede utilizarse, para estos casos, el cambio de capacitancia.

Sensores De FlujoWendy Marisol Jiménez GuerreroIrvin Jesús García GarcíaRafael Omar Cruz CruzDaniel Ortiz Olguín

Rotámetro

Instrumentos de área variable (rotámetros)

Los rotámetros son medidores de caudal de área variable en los cuales un flotador cambia su posición dentro de un tubo, proporcionalmente al flujo del fluido.

Desventajas:

Posición. Utilización. Son costosos para líquidos con altas presiones y/o altas temperaturas.

Ventajas:

Escala uniforme.Pérdida de presión fija para todo el rango de medida.Capacidad cambiable con facilidad De fácil lectura.

en las que

G = peso del flotadorVf = volumen del flotadorF = peso específico del flotadorl = peso específico del fluidoE = fuerza de arrastre del fluido sobre el flotadorF = fuerza de empuje del fluido sobre el flotadorCD = coeficiente de arrastre del fluido sobre el flotadorv = velocidad del fluidoAf = área de la sección del flotadorAw = área entre el flotador y la pared del tuboResolviendo el sistema de ecuaciones anterior, resulta

El intervalo de medida es usualmente de 1 a 10 (relación entre al caudal mínimo y máximo) con una escala lineal. Su precisión es del 1% cuando se encuentran calibrados.

Velocidad

TURBINAS

TRANSDUCTORES ULTRASÓNICOS

TRANSDUCTORES ULTRASÓNICOS

Pistón oscilante, disco oscilante y medidor rotativo

Sensores De TemperaturaAlberto Pintor GarcíaIrving Alfredo Alejandro Ramírez MayaDaniel Alejandro González SantoyoEmmanuel Monroy VencesJosué Contreras DomínguezLuis Alonso García Martínez

Termistores

TERMISTORES¿QUÉ ES?

Un termistor es un sensor resistivo de temperatura en donde su funcionamiento se basa en la variación de la resistividad que presenta un semiconductor con latemperatura.

COMPOSICIÓN

Usualmente, los termistores se fabrican a partir de óxidos semiconductores, tales como el óxido férrico, el óxido de níquel, el óxido de manganeso, el óxido de cobre, el óxido de cobalto o el óxido de uranio.

TIPOS

Existen dos tipos de termistor:• NTC (Negative Temperature Coefficient) – coeficiente de temperatura negativo

• PTC (Positive Temperature Coefficient) – coeficiente de temperatura positivo

Para los termistores NTC, al aumentar la temperatura,aumentará también la concentración de portadores, por lo que la resistencia será menor, de ahí que el coeficiente sea negativo.

Para los termistores PTC, en el caso de un semiconductor con un dopado muy intenso, éste adquirirá propiedades metálicas, tomando un coeficiente positivo en un margen de temperatura limitado.

INCOVENIENTES DE LOS TERMISTORES

Las señales emitidas por los termistores están en el rango de los mV por lo que los hace mas sensibles al ruido. También son mas susceptibles al autocalentamiento a diferencia de los RTD´s debido a su pequeño tamaño.“Para los termistores no hay curvas de calibración estándar y su respuesta es no lineal”.

FORMULAS

Rt= resistencia a una temperatura dadaRo= resistencia a una temperatura de referencia To= Temp. De referencia en °K T= temperatura en °K Β= Constante K provisto por el coeficiente

TERMOPARES Y RTD

• En el campo de la instrumentación, las mediciones de temperatura son de lo más

común, sin embargo, si no se emplean las técnicas o los equipos adecuados, estas

mediciones pueden ser erróneas y/o costosas.

TERMOPAR• El termopar es por mucho el sensor

de temperatura más usado en la industria por diferentes razones, podemos

mencionar entre otras el amplio intervalo de temperatura de uso, su robustez, la

relativa buena exactitud, rápida respuesta a cambios de temperatura, versatilidad

de uso y bajo costo.

PRINCIPIO DEL TERMOPAR

RTD• Detectores de temperatura resistivos.• Son sensores de temperatura basados en la

variación de la resistencia de un conductor con la temperatura.

• Los sensores RTD tienen una sensibilidad mayor que los termopares.

• Al calentarse un metal habrá una mayor agitación térmica, dispersándose más los electrones y reduciéndose su velocidad media, aumentando la resistencia. A mayor temperatura, mayor agitación, y mayor resistencia.

SENSOR BIMETALICO

DEFINICION

• Trabaja en función de la elongación de dos metales con diferentes coeficientes de dilatación que están

laminados conjuntamente.

CARACTERISTICAS

APLICACIONES Y DESCRIPCION

DETALLES TECNICOS

MÉTODO DE DILATACIÓN DIFERENCIAL (TERMOSTATOS

MÉTODO DE DILATACIÓN DIFERENCIAL (TERMOSTATOS)

• La construcción de un medidor automático de temperatura se realiza con un bimetálico, el dispositivo consiste de la unión que se realiza con dos metales de diferente dilatación lineal, se unen con el fin de producir efectos diferenciales. Un bimetálico, no proporciona exactitud en sus mediciones, sin embargo los equipos que se construyen con un termostato, son robustos, económicos y tienen uso industrial. La deflexión que se produce al calentarse el sistema de dos laminas, se encuentra en función de la temperatura, la longitud y su espesor.

FORMULAS

d << Deflexión. dT << T2 - T1 L << Longitud de la varilla. E << Espesor de la varilla. K << Constante de los metales.

d = ( k D T L) / E

• La fuerza del desplazamiento para el caso de usarla como comando, se determina con la siguiente ecuación:

F = ( C dT E2 Z ) / L

• F << Fuerza del bimetal • C << Constante de los metales • Z << Ancho del bimetal.

• Existe una gran variedad de sistemas termostaticos industriales que se fabrican con bimetales, el rango de operación es; desde 0 °C hasta 180 °C, tanto de respuesta rápida como de acción lenta, si se dispone de un sistema mecánico multiplicador, entonces se permite realizar un ajuste de corte con acción de control todo/nada, dentro de 0,5 ° C de precisión.

Metal Temperatura Coeficiente de Dilatación

Hierro 10 ° C a 100 ° C 0.1210X10 -4

Zinc 10 ° C a 100 ° C 0.2628X10-4

Cobre 16 ° C a 180 ° C 0.1409X10-4

Níquel 40 ° C 0.0833X10-4

El Dispositivo Térmico Resistivo (RTD)• Los RTD ó dispositivos térmicos resistivos, son

sensores de temperatura a los cuales también se les denomina "bulbos de resistencia", su principio de funcionamiento se basa en el hecho de que un metal al calentarse, cambia su valor de resistencia, midiendo el valor de corriente que circula a través del RTD, se mide la temperatura con precisión.

FORMULAS• La relación que existe entre temperatura y

resistencia, depende del conductor y el rango de temperatura cerca de 0° se calcula a partir de:

Rz = R ref (1 + ∂ ∆ t) • Rz = Resistencia del conducto a la temperatura.• Rref=Resistencia de referencia que es

normalmente 0°C.• ∂= Coeficiente de temperatura con respecto a la

resistencia.• ∆ t=Diferencia entre la temperatura de referencia

y la de operación.

TUBO DE VIDRIO

TUBO DE VIDRIO• Comúnmente conocido como termómetro, es un

instrumento de medición de temperatura. Desde su invención ha evolucionado mucho, principalmente a partir del desarrollo de los termómetros electrónicos digitales.

• Inicialmente se fabricaron aprovechando el fenómeno de la dilatación, por lo que se prefería el uso de materiales con elevado coeficiente de dilatación, de modo que, al aumentar la temperatura, su estiramiento era fácilmente visible. El metal base que se utilizaba en este tipo de termómetros ha sido el mercurio, encerrado en un tubo de vidrio que incorporaba una escala graduada.

Tipos de termómetros

• Termómetro de mercurio: es un tubo de vidrio sellado que contiene mercurio, cuyo volumen cambia con la temperatura de manera uniforme. Este cambio de volumen se visualiza en una escala graduada. El termómetro de mercurio fue inventado por Fahrenheit en el año 1714.

• Pirómetros: termómetros para altas temperaturas, son utilizados en fundiciones, fábricas de vidrio, hornos para cocción de cerámica etc..

Fenómeno de deflexión• Termómetro de lámina bimetálica:

Formado por dos láminas de metales de coeficientes de dilatación muy distintos y arrollados dejando el coeficiente más alto en el interior. Se utiliza sobre todo como sensor de temperatura en el termohigrógrafo.

Termómetro de lámina bimetálica

• Este termómetro funciona bajo el principio de que las sustancias tienden a dilatarse con la temperatura, así una variación de temperatura T2-T1, produce una variación en la longitud. Este termómetro aprovecha la diferencia producida en su largo entre los 2 metales componentes de este, los cuales producen un momento torsor que a su vez es proporcional al cambio de temperatura, indicándola en un marcador.

Sensores Lineales Adán Chávez EspinozaMax García CerónMario Alberto Rojo LaraLuis Méndez FloresOctavio Martínez GrandeMauricio Rojo Olguín

SENSORES DE POSICIÓN

SENSORES DE POSICIÓN:

• - Análogicos: potenciómetros, resolver, sincro, LVDT, Inductosyn.

• - Digitales: encoders (absolutos e incrementales).

POTENCIÓMETROS:

• Se usan para la determinación de desplazamiento lineales o angulares. Eléctricamente se cumple la relación:

• Este potencial puede medirse y disponer de un sistema de calibrado de manera que por cada potencial se obtenga proporcionalmente una distancia de desplazamiento.

• Ventajas: facilidad de uso y bajo precio.

• Desventajas: deben estar fijados al dispositivo cuyo desplazamiento se quiere medir, precisión limitada.

• Los potenciómetros son comúnmente utilizados en sistemas de retroalimentación donde el voltaje debe ser equivalente al ángulo de desplazamiento.

ENCODERS: (codificadores angulares de posición)

• Constan de un disco transparente con una serie de marcas opacas colocadas radialmente y equidistantes entre sí, de un sistema de iluminación y de un elemento fotorreceptor.

• El eje cuya posición se quiere medir va acoplado al disco, a medida que el eje gira se van generando pulsos en el receptor cada vez que la luz atraviese las marcas, llevando una cuenta de estos pulsos es posible conocer la posición del eje.

• La resolución depende del número de marcas que se pueden poner físicamente en el disco.

Medida Lineal

• Los Encoders son sensores que generan señales digitales en respuesta al movimiento. Están disponibles en dos tipos, uno que responde a la rotación, y el otro al movimiento lineal.

• Cuando son usados en conjunto con dispositivos mecánicos tales como engranes, ruedas de medición o flechas de motores, estos pueden ser utilizados para medir movimientos lineales, velocidad y posición.

RESOLVERS

• Además de encoder, existe un detector llamado resolver.

• Un resolver es un sensor formado de un par de bobinas que se excitan con una señal externa.

• Las bobinas están colocadas en posiciones ubicadas 90° entre sí, de modo que, según su orientación, captan con distinta intensidad la señal de corriente alterna (CA).

• Los resolvers y los encoders son comúnmente utilizados en sistemas de retroalimentación.

SENSORES DE POSICIÓN LINEALCAPACITIVOSULTRASONICOS

SENSORES CAPACITIVOS

• Para materiales no metálicos

• El elemento funcional primario del sensor capacitivo de proximidad es un oscilador de alta frecuencia con un electrodo flotante en el circuito de base de un transistor

• Cuando un objeto aparece dentro del área activa, empiezan las oscilaciones.

• La etapa de conmutación rectifica las oscilaciones de alta frecuencia y la señal continua resultante se aplica a la etapa de salida.

• La etapa de conmutación incluye un sistema de señal de retroalimentación, el nivel del cual puede ajustarse en algunos modelos, a través de un potenciómetro ; esto capacita al sensor de proximidad de variar sensibilidad de respuesta .

• Principalmente se emplean para líquidos y no sólidos y externamente son muy parecidos a los sensores inductivos.

SENSORES ULTRASONICOS • Funcionan igual que el sistema de sonar de un submarino.

• Emiten un pulso ultrasónico contra el objeto a sensar y al detectar el pulso reflejado se para un contactor de tiempo que se inicio su conteo al emitir su pulso. Este tiempo es referido a distancia y de acuerdo con los parametros elegidos de respuesta (set point) con ello manda una señal electrica digital o analogica

• La tecnicas actulaes permiten la fabricacion de estos sensores con un rango de deteccion desde 100 mm hasta 600 mm con una exactitud de 0.05%.

• Estos sensores son empleados con gran éxito sobre otros tipos de sensores para detectar objetos a sierta distancia que son transparentes o extremadamente brillantes y no metalicos.

Potenciómetro lineal

Generalidades• Los potenciómetros lineales son transductores de

distancia y posición con contacto y rozamiento. La medida se obtiene mediante el deslizamiento de unas escobillas sobre una pista plástica resistiva, que en función del punto donde se encuentre, dará un valor proporcional en resistencia.

• El montaje es muy sencillo, ya que incorpora todo lo necesario para realizarlo de una forma fácil.

• Dispone de diferentes opciones mecánicas, como son las rótulas, punta palpadora, muelle, etc., todo ello pensado para cubrir las diferentes aplicaciones de montaje posibles

Características• Rango: Desde 25 mm hasta 950 mm.

• Linealidad: Desde 0.2 hasta 0.075 %

• Salida: Resistiva 1, 5 o 10 kOhm, según modelos.

Aplicaciones• Medida de distancia y posicionado en general de

maquinaria para diferentes industrias, como la madera, cerámica, mármol, etc., en las que no existen grandes distancias y se busca una automatización sencilla.

Sensores De Posición

Sensores de posición

Sensores de Desplazamiento Lineal y Angular, Posición:Capacitivos. Reluctivos o LVDT. Potenciométricos. Ópticos. Codificadores Lineales y Angulares (Encoders-Encoders Incrementales). Por Sensado Remoto: Radar y Sonar. Por Posición y Actitud: Giróscopos e Inclinómetros.

ENCODERS ABSOLUTOS

• La función de este tipo de dispositivos es similar a la de los anteriores, medir la posición angular. Sin embargo en este caso lo que se va a medir no es el incremento de esa posición, sino la posición exacta

• La disposición es parecida a la de los encoders incrementales. También se dispone de una fuente de luz, de un disco graduado y de un fotorreceptor.

• La diferencia estriba en la graduación o codificación del disco. En este caso el disco se divide en un número fijo de sectores (potencia de 2) y se codifica cada uno con un código cíclico ( normalmente un código de Gray); este código queda representado en el disco por zonas transparentes y opacas dispuestas radialmente, como se puede apreciar en la figura

• No es necesaria ninguna mejora para detectar el sentido del giro, ya que la codificación de los distintos sectores angulares es absoluta. La resolución de estos sensores es fija y viene dada por el número de anillos que posea el disco, o lo que es lo mismo, el número de bits del código utilizado. Normalmente se usan códigos de 8 a 19 bits.Tanto los encoders absolutos como los incrementales pueden presentar provlemas debido a la gran precisión que es necesaria en el proceso de fabricación.

• Además son dispositivos especialmente sensibles a golpes y vibraciones.

POTENCIOMETRICOS • Potenciómetro angularEs un transductor de posición angular, de tipo

absoluto y con salida de tipo analógico. Básicamente es una resistencia de hilo bobinado en una pista de material conductor, distribuida a lo largo de un soporte en forma de arco y un cursor solidario a un eje de salida que pueda deslizar sobre dicho conductor .

• El movimiento del eje arrastra el cursor provocando cambios de resistencia entre éste y los extremos. De esta forma si se alimentan los extremos con una tensión constante Vo aparece en la toma de medida una tensión proporcional al ángulo girado a partir del origen. Interesa que esta variación sea lineal como se representa en la figura. En cuanto a la respuesta dinámica el potenciómetro es un elemento proporcional sin retardo, pero la frecuencia de funcionamiento suele quedar limitada a 5 Hz por motivos mecánicos.

SENSORES LINEALES DE POSICIÓN (LVDT)

LVDT• Transformador diferencial de variación lineal, que

consta de un núcleo de material ferromagnético unido al eje, que se mueve linealmente entre un devanado primario y dos secundarios haciendo que varíe la inductancia entre ellos.

En el caso de la figura, se puede afirmar que la energía de la corriente en la bobina primaria es igual a la que circula en las secundarias: EP iP t = ES iS t => EP / ES = iS / iP

• Como resultado de un desplazamiento que se quiere medir, el núcleo magnético es desplazado de manera que una de las bobinas secundarias no recubra totalmente el núcleo => la corriente inducida en un secundario será mayor que la inducida en el otro. De la diferencia de las tensiones medidas en los dos secundarios se obtiene el desplazamiento realizado por el núcleo.

Ventajas• Alta resolución, poco rozamiento y alta

repetitividad Inconvenientes: sólo puede aplicarse a medición de pequeños desplazamientos.