INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL.UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE INGENIERÍA, CIENCIAS

SOCIALES Y ADMINISTRATIVAS.

Ingeniería Industrial.

Sistemas Automatizados.

Tarea 2.

Producto 6.- Sensores

ALUMNO: MENDOZA REYES JOSÉ ANTONIO

PROF. GARCÍA MILLÁN ABRAHAM

SECUENCIA: 4IM75

Sensor.

Un sensor es un aparato capaz de transformar magnitudes físicas o químicas, llamadas variables de instrumentación, en magnitudes eléctricas.

Aplicaciones.

• Utilizados en muchas áreas de la ciencia:

• • Aeroespacial: Sistemas de expulsión, pruebas, experimentos,

• • Balística: Combustión, explosión, detonación y sonidos en distribución de presión.

• • Biomecánica: mecanismos ortopédicos, neurología, cardiología rehabilitación, monitoreo de sistemas vitales

• • Ingeniería: Sistemas de control, sistemas de combustión, modelamiento de sistemas, sismográfica.

Para aplicaciones domésticas, los sensores infrarrojos se utilizan en electrodomésticos de línea blanca tales como hornos microondas

En la industria automovilística, los sensores se usan en el campo de la seguridad y el confort en la conducción. Monitorización del tráfico y carreteras, sistemas antiniebla, de los neumáticos y frenos, mejoras de la visión del conductor y detección de los ocupantes sentados para la activación de airbags inteligentes

Características

RANGO DE MEDIDA: dominio en la magnitud medida en el que puede aplicarse el sensor.

PRECISIÓN: es el error de medida máximo esperado.

OFFSET O DESVIACIÓN DE CERO: valor de la variable de salida cuando la variable de entrada es nula. Linealidad o correlación lineal.

SENSIBILIDAD DE UN SENSOR: relación entre la variación de la magnitud de salida y la variación de la magnitud de entrada.

RESOLUCIÓN: mínima variación de la magnitud de entrada que puede apreciarse a la salida.

RAPIDEZ DE RESPUESTA: puede ser un tiempo fijo o depender de cuánto varíe la magnitud a medir. Depende de la capacidad del sistema para seguir las variaciones de la magnitud de entrada.

DERIVAS: son otras magnitudes, aparte de la medida como magnitud de entrada, que influyen en la variable de salida. Por ejemplo, pueden ser condiciones ambientales, como la humedad, la temperatura u otras como el envejecimiento (oxidación, desgaste, etc.) del sensor.

REPETITIVIDAD: error esperado al repetir varias veces la misma medida

Tipos.SENSOR DE POSICIÓN: Son aquellos que nos indican en qué lugar estará un objeto antes de que el mismo se mueva. Los sensores de posición se basan simplemente en probabilidades y estadísticas de movimiento, las cuales generalmente suelen ser correctas la mayoría de las veces.

SENSOR DE ULTRASONIDO: se basan en la emisión de un pulso de ultrasonido cuyo lóbulo, o campo de acción, es de forma cónica. Midiendo el tiempo que transcurre entre la emisión del sonido y la percepción del eco se puede establecer la distancia a la que se encuentra el obstáculo que ha producido la reflexión de la onda sonora.

SENSORES DE MOVIMIENTO: basados en la tecnología de los rayos infrarrojos o las ondas ultrasónicas para poder “mapear” o captar en tiempo real los movimientos que se generan en un espacio determinado

SENSORES DE DESLIZAMIENTO: Se encargan de cuantificar los desplazamientos de objetos, la velocidad y aceleración de los mismos.

SENSORES DE VELOCIDAD: Estos sensores pueden detectar la velocidad de un objeto tanto sea lineal como angular, pero la aplicación más conocida de este tipo de sensores es la medición de la velocidad angular de los motores que mueven las distintas partes del robot.

SENSORES DE ACELERACIÓN: la si se produce una aceleración en un objeto, este experimenta una fuerza que tiende ha hacer poner el objeto en movimiento.

SENSORES DE APROXIMIDAD. Detecta objetos o señales que se encuentran cerca del elemento sensor. Existen varios tipos de sensores de proximidad según el principio físico que utilizan. Los más comunes son los interruptores de posición, los detectores capacitivos, los inductivos y los fotoeléctricos, como el de infrarrojos

Sensores de dos hilos.

Sensores de tres hilos.

Sensor de cuatro hilos.

TIPOS DE SENSORES Y EJEMPLOS

Colores.

COLOR ABREVIACIÓNblack (negro) BK

brown (marrón) BNred (rojo) RD

yellow (amarillo) YEgreen (verde) GN

blue (azul) BUgrey (gris) GY

white (blanco) WHgold (dorado) GDgreen/yellow

(verde/amarillo) GNYE

La norma EN 50 044 determina los colores de los hilos del sensor, distingue entre sensores de proximidad polarizados y no polarizados, podemos diferenciar los siguientes casos:•Sensores de proximidad no polarizados tanto para CC o CA, con dos hilos de conexión, estos pueden ser de cualquier color excepto verde/amarillo.•Sensores de proximidad polarizados para CC, con dos hilos de conexión, el terminal positivo debe marrón y el terminal negativo, azul.•Sensores de proximidad de tres hilos, el terminal positivo debe ser marrón, el terminal negativo azul y la salida debe ser negro.En la siguiente tabla se indican las abreviaciones de los colores usadas.

• Sensores de proximidad no polarizados, los terminales 1 y 2 tienen la función de contacto normalmente cerrado y los terminales 3 y 4 la de contacto normalmente cerrado.• Sensores de proximidad polarizados para corriente continua con dos terminales, el terminal positivo debe identificarse con el 1. El número 2 para el contacto normalmente cerrado y el 4 para el contacto normalmente abierto.

En Europa es más común utilizar PNP (sinking) mientras que en Asia es más común encontrar NPN (source).

En cuanto a las ventajas parece ser que NPN es más rápido en conmutación ya que trabaja con referencia 0V, tiene menor inmunidad al ruido, menor caída de tensión,

Cableado de Entradas y Salidas de AutómataPor lo general las cartas de Entradas de los PLC son compatibles tanto para PNP como para NPN ya que dependerá de cómo lo cableemos el común.

Para ello se dispone de un común (COM) de la carta de entradas, dependiendo de si utilizamos sensores PNP (COM -) o NPN (COM + ) deberemos alimentar el común de una determinada manera.

¿Cuando utilizar PNP o NPN ?.

¿Cuando utilizar PNP o NPN ?.

1.- Entiendo al sensor como un dispositivo que:

Es un dispositivo que es capaz de transformar señales físicas o químicas, en respuestas eléctricas.

2.- Observando el video, llena la siguiente tabla, en forma sintetizada

Capacitivo- Señala cambios de estado basado en una variación de estímulo del campo eléctrico. Detecta objetos metálicos o no metálicos, está construido en base a un oscilador que cambia debido a el material, es regulado por un potenciómetro controla realimentación del oscilador y su distancia de actuación.

Inductivo – Su principio de funcionamiento está basado en generar un campo magnético muy similar al de capacitivo. Consiste en una bobina un oscilador y sensor de disparo o señal de salida.

Magnético- Este tipo de sensor está caracterizado por las distancias grandes a las cuales llega a percibir el conmutador, es detector de imanes, es un dispositivo que no necesita el acercamiento del material ya que logra transmitirse a largas distancias.

3.- Indaga los símbolos, número de hilos de conexión y código de colores para los sensores.

Sensores de dos hilos.

Sensores de tres hilos.

Sensor de cuatro hilos.

En este tipo de conexión, los sensores se conectan en serie entre la carga y la red de alimentación.

En este tipo de conexión, los sensores se conectan en serie entre la carga y la red de alimentación.

Se disponen de tres hilos, dos de ellos son para su alimentación desde una fuente de corriente continua auxiliar y el restante para la salida de la carga.

COLOR ABREVIACIÓNblack (negro) BK

brown (marrón) BNred (rojo) RD

yellow (amarillo) YEgreen (verde) GN

blue (azul) BUgrey (gris) GY

white (blanco) WHgold (dorado) GD

green/yellow (verde/amarilo) GNYE

Código de colores