SENSORES

- Clases de sensores

- Sensores primarios

TIPOS DE SENSORES

❚ Tipo de medición❙ Deflexión❙ Comparación

❚ Tipo de señal generada❙ Digitales❙ Analógicos

❚ Necesidad de alimentación externa❙ Moduladores❙ Generadores

SENSORES DIGITALES

❚ Detección de interruptores❙ Indicadores de fin de carrera ❙ Barreras de paso❙ Pulsadores y teclados

❚ Sensores de posición ❙ Codificadores lineales o angulares❙ Codificadores incrementales o absolutos

❚ Moduladores en frecuencia o anchura de pulsos

SENSORES ANALÓGICOS Mecánica Térmica Magnética Óptica Química

Generadores Piezoléctricos Termopares Piroeléctricos

Fotovoltaicos Electrodos

Moduladores

Capacitivos Condensador Variable

Resistivos Potenciómetro Galgas

Termistores RTDs

Magneto- Resistencias

Humistores

Inductivos Inductancias Variables Sincros

Resolvesrs Foucoult

LDRs

Electro- Magnéticos

Faraday Hall

Semiconductor NTC PTC

Union

Fotodiodo Fototransistor

ISFET

ACCIONAMIENTOS❚ Electromecánicos

❙ Relés❙ Solenoides❙ Motores de contínua, alterna y paso a paso

❚ Electrohidraúlicos y electroneumáticos❙ Accionamientos de aviones y vehículos

❚ Refrigeradores y calefactores❙ Efecto Peltier❙ Resistencias

SENSORES PRIMARIOS

❚ Térmicas❙ Termopar ❙ RTDs❙ Termistor❙ Silicio

❚ Mecánicas❙ Presión❙ Flujo y caudal❙ Fuerza y par❙ Nivel❙ Posición, proximidad y presencia

❚ Ópticas

Termopares

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Acondicionamiento

Compensación mediante baño de hielo

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BajaBajaAltaBajaBajaSusceptibilidad al ruido

PositivaNegativaPositivaPositivaPositivaPendiente

ModeradaNo es linealModeradaExcelenteExcelenteLinealidad

ModeradaMuy elevadaBajaModeradaModeradaSensibilidadrelativa

10mV/ºC-4%/ºC40µµµµV/ºC0,39%/ºC0,39%/ºCSensibilidad

ModeradaModeradaPobreExcelenteExcelenteEstabilidad

±±±±1%, ±±±±3ºC±±±±10%, ±±±±0,2ºC

±±±±0,5%, ±±±±2ºC

±±±±0,06%, ±±±±0,2ºC

±±±±0,1%, ±±±±0,3ºC

Intercambiabilidad

-40 a 125ºC-100 a 500ºC (125ºC máx.,

típicamente)

-270 a 1800ºC

-200 a 850ºC (600ºC máx.,

típicamente)

-200 a 750ºC (560ºC máx.,

típicamente)

Campo de medida

BajoBajo a moderado

AltoModeradoModeradoCoste del sistema

BajoBajo a moderado

BajoModeradoModerado a bajo

Coste del sensor

SilicioTermistorTermoparRTD de platino bobinada

RTD de platino de película

Sensores de temperatura Características

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Vainas

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Posición lineal

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S1

S2

Sensores inductivos

Placas de acero

TOTALIZADOR

n bits de salida

Controlde

cuenta

Reset

U/D

Q0

Qn

R

S1

S2

Posición angular

180º

60º300º

Ángulo medido

N

S

Excitación

SALIDA

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PotenciómetrosInductivosSyncros y resolversLVDTsCodificadores absolutosCodificadores relativos

Presencia

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- Poco selectivo- Alcance función del tamaño - Sensibles a vibraciones- Poco direccional

0,1 a 3 m

Ultrasonidos

- Poco selectivo- Alcance función del objeto - Entorno limpio

0,05 a 1 m

Reflexión en objeto

- Sólo detectan en una línea- Entornos limpios- Poco selectivo

0,1 a 3 m

Reflexión en espejo

- Sólo detectan en una línea- Entornos limpios- Poco selectivo

0,1 a 10 m

Barrera de luz

- Objetos grandes - Corto alcance- Selectivo

0,1 a 3 cm

Capacitivo

- Automatismos- Recuento de piezas- Seguridad-Uso industrial

Detectores deProximidad

- Sólo objetos metálicos- Objetos grandes. Selectivo

0,1 a 20 cm

Inductivo

- Automatismos- Seguridad- Uso industrial

- Exige contacto- Duración limitada

0 (por

contacto)

Final de carrera

UsosLimitacionesAlcanceSensor

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PRESION - Manómetro en U

g

PPh ref

ρ−

=

vedadg

densidad

gra==ρ

barcm H2Omm HgAtmpsikPa

11026,5754,850,9934314,5041031bar

0.00097416

10,73551

0,00096780

0,014223

0,098062

1cm H2O

0,00132481,359610,0013161

0,019337

0,13332

1mm Hg

1,00661033,3759,83114,696101,321atm

0,06849670,31051,7140,06804616,89461psi

10-310,198689,460,0098694

0,1450411kPa

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TUBOS BOURDON

DIAFRAGMAS Y CAPSULAS

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FUELLES

Diafragma integrado

ALTERNATIVAS DE MEDIDA

FLUJO Y CAUDAL(Bernouilli)

Todo cambio de velocidad provoca un cambio en sentido opuestoen la presión. Este cambio es igual a la suma de la energía cinéticamás el debido a la diferencia de nivel

TUBO DE PITOT

ghv 22 =CANAL ABIERTO CANAL CERRADO

ρ/)(22 ppv t −=

CAUDAL EN CANALES ABIERTOS

2

3

KLHQ =

cteK

alturaH

anchuraL

caudalQ

==

==

NIVEL DE LIQUIDOS

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Mediante presión

P

P0

h?

d

P = hdg + P0

P

P0?

h?

d

P = hdg + P0

P0

S1

S2

S1

P

P0?

h?

d?

P = hdg + P0

P0

S1

S2

P' S3

h1 P - P' = h1dg

(a) (b)

(c)

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FUERZA Y PARVOLADIZO ESPIRAL BARRRA DE TORSIÓN