REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITCNICO

SANTIAGO MARIO

ESCUELA DE INGENIERA ELECTRNICA

EXTENSIN MATURN

TIPOS DE SENSORESProfesor:

Realizado Por:

Ing. Jos Lovera

Miguel Zorrilla. C.I: 15.510.608

Maturn, Junio 2015.

INTRODUCCIN

Un Sensor es un elemento imprescindible para la toma de medidas es el que se encarga de transformar la variacin de la magnitud a medir en una seal elctrica.Los procesos industriales, la ciencia y la tecnologa se caracterizan por la necesidad de generar y medir magnitudes con precisin y fiabilidad. A principios de siglo la instrumentacin se basaba en principios mecnicos (balanza) y elctricos lo que representaba instrumentos ms grandes y ms piezas mecnicas, hoy da con el avance de la tecnologa se producen aparatos electrnicos de bajo coste.

En el campo de la medicin y la instrumentacin se utilizan muchos sensores y transductores, una vez mas es necesario hacer algunas aclaraciones al respecto: Un transductor un dispositivo que transforma un tipo de energa de entrada en otro de tipo diferente de energa de salida. Como podemos apreciar un dispositivo como este considera una entrada y una salida y una transformacin de energa. Un sensor es un dispositivo que pertenece al conjunto de los transductores pero con una caracterstica particular, este tiene una energa de salida elctrica. Esto significa que la energa de entrada puede ser de diferente ndole pero la salida siempre ser una variable elctrica. Como un ejemplo podemos citar al termopar que tiene su base en el efecto Seebeck, genera una f.e.m. (variable elctrica) teniendo como entrada una energa calorfica.

Sistema GENERAL de instrumentacin (bloques funcionales)A menudo nosotros no consideramos algunos dispositivos que transforman un tipo de energa en otro como transductores tal sera el caso de un motor por ejemplo. El motor transforma una energa de entrada de tipo elctrico en una energa de tipo mecnico en la salida, lo cual lo ubica como un transductor, sin embargo esta palabra se utiliza en el campo de la instrumentacin como un sinnimo de sensor, o viceversa. Un ejemplo ms, una batera, esta transforma una energa de tipo qumico en una energa elctrica de salida (el voltaje). Esta es un transductor pero tambin es un sensor en el sentido estricto de la palabra, siendo entonces los sensores un subconjunto del conjunto de los transductores.

En muchas ocasiones para sensar una variable o propiedad fsica de la materia se utilizan los efectos o una combinacin de estos, lo que origina que en ocasiones la forma de detectar o sensar estas variables de cmo resultado sistemas de sensado. Lo anterior se podra ir viendo conforme se conozca mas sobre los principios de medicin. Los sensores se pueden dividir en:

Pasivos: los que necesitan un aporte de energa externa.

Resistivos: son los que transforman la variacin de la magnitud a medir en una variacin de su resistencia elctrica. Un ejemplo puede ser un termistor, que sirve para medir temperaturas.

Capacitivos: son los que transforman la variacin de la magnitud a medir en una variacin de la capacidad de un condensador. Un ejemplo es un condensador con un material en el dielctrico que cambie su conductividad ante la presencia de ciertas sustancias.

Inductivos: son los que transforman la variacin de la magnitud a medir en una variacin de la inductancia de una bobina. Un ejemplo puede ser una bobina con el ncleo mvil, que puede servir para medir desplazamientos.

Activos: los que son capaces de generar su propia energa. A veces tambin se les llama sensores generadores. Un ejemplo puede ser un transistor en el que la puerta se sustituye por una membrana permeable slo a algunas sustancias (IsFET), que puede servir para medir concentraciones.Sensores y mtodos de deteccin ordinarios para las magnitudes ms frecuentes

Clasificacin de Sensores

Sensores de desplazamiento

Sensores resistivos

Sensores inductivos y capacitivos

Sensores pticos y basados en el Efecto Hall

Sensores de presin

Sensores de presin: fuelles, diafragmas, etc.

Sensores de Temperatura

Resistivos: (Resistance Temperature detectors) RTDs

Metlicos

Termistores

Termoelctricos o termopares: Efecto Seebeck, Peltier y Thomsom Sensores de temperatura basados en dispositivos electrnicos

Sensores de velocidad, aceleracin

Teora de acelermetros y sismmetros

Acelermetros inductivos

Acelermetros piezoelctricos Sensores de desplazamientoSensores resistivos: Potencimetros

Elemento resistivo que contiene un contacto mvil

El elemento resistivo o pista est realizado: Mediante un cable de alta resistencia (Cromo-nquel) empaquetado en un aislante. El contacto consiste de un muelle, un brazo conductor que puede moverse a lo largo de la pista del potencimetro.

Se crea una resistencia variable entre el final de la pista y el contacto mvil.

El movimiento del contacto puede ser:

Lineal o traslacional: potencimetros disponibles desde 5 hasta 1000 mm. Rotacional: disponible desde 10 hasta 60 vueltas (20000 ). Una combinacin de ambas (movimiento helicoidal). Linealidad del potencimetro (idealmente)

e0/eex = Xi/Xt El voltaje de salida e0 es una funcin lineal del desplazamiento cuando se aplica un voltaje de excitacin, eex. La salida est en circuito abierto, y no circula corriente (Relacin entrada-salida es LINEAL). Linealidad del potencimetro (Real)

Los circuitos a la entrada consumen cierta corriente

Impedancia de entrada del circuito de medida Rm

(con Rp: impedancia del potencimetro) Mediante un anlisis circuital, se obtiene:

Los efectos de la carga a la salida del potencimetro :

Ideal Rp / Rm =0

Si Rp = Rm, la desviacin mxima de la linealidad es del 12 %

Si Rp=10 % de Rm, el error disminuye hasta un 1.5 %

La posicin de mximo error: regin donde xi / xt =0.67

El error mximo es aproximadamente 15 Rp / Rm (%) de la escala completa

Para obtener gran linealidad Rm >>>> Rp

Esto est en conflicto con el hecho de que el sensor tenga una gran sensibilidad

Adems para aumentar e0, no puede aumentarse eex indefinidamente (los potencimetros tienen un lmite mximo para disipacin de calor) EMBED PBrush