Gua No 1

Introduccion al Uso de Sensores

Nombres:

1.

2.

RESUMEN

1.1 OBJETIVOS

Utilizar correctamente el sensor de fuerza.

Utilizar correctamente el sensor de movimiento.

Utilizar correctamente el sensor de compuerta de luz.

Utilizar correctamente la balanza digital.

1.2 FUNDAMENTO TEORICO

Actualmente sera impensable realizar maniobras un poco complicadas, dentro del mundo de los procesos

industriales, sin dos elementos ampliamente extendidos en nuestros das, por una parte los automatas

programables y por otra los sensores, que permiten controlar las variables que afectaran al proceso

industrial .

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Los automatas por precio, versatilidad y facilidad de programacion se han convertido en los

sustitutos de las maniobras en los entornos industriales, y debido a las crecientes necesidades de los

procesos industriales modernos, cada vez hay que controlar mas variables que afectan a estos procesos

(fenomeno de transformacion, generado por un conjunto de sistemas que ejecutan acciones sobre una

materia prima, dando como resultado un producto final), por lo que los sensores han entrado de lleno

en estas maniobras. Hoy por hoy, sera difcil encontrar procesos automaticos que no esten gobernados

por elementos de gobierno (cuya funcion es la de actuar como interruptores o pulsadores para

arrancar, parar y determinar posiciones en procesos industriales), sensores (elemento que es capaz de

transformar senales fsicas como temperatura, posicion, longitud etc. en senales electricas) y automatas.

Siendo mas rigurosos, los instrumentos industriales de medicion, comunmente denominados sensores,

son dispositivos de naturaleza mecanica, electrica o electronica, disenados para convertir una magnitud

variable fsica, en un valor o magnitud equivalente que la representa y que sera usada con fines de

registro de datos para analisis de informacion y/o control de determinados fenomenos o procesos.

Entre los sensores a utilizar en el presente curso se encuentran:

Sensor ultrasonico de movimiento: Su elemento principal es un transductor electroacustico.

Este elemento, en primer lugar, emite unas ondas ultrasonicas; a continuacion pasa a modo de espera, en

el que, durante un cierto tiempo, espera la vuelta de las ondas reflejadas en algun objeto. Si las ondas

llegan, quiere decir que hay algun objeto en las proximidades. Dependiendo del tiempo de conmutacion

del transductor (el tiempo que esta esperando) se detectara un grado de proximidad u otro. Este tipo

de sensores son mas independientes del tipo de material que los anteriores y permiten deteccion de

proximidad a mayores distancias.

Sensor de Fuerza de doble rango: Estos sensores utilizan una tecnologa basada en la variacion

de resistencia electrica del area sensora. La aplicacion de una fuerza al area activa de deteccion del

sensor se traduce en un cambio en la resistencia electrica del elemento sensor en funcion inversamente

proporcional a la fuerza aplicada. Permite tener dos rangos, el primero de 0-10 N y el segundo de 0-50

N.

Sensor de Compuerta de Luz Este sensor posee barreras tipo emisor-receptor, las cuales estan

compuestas de dos partes, un componente que emite el haz de luz, y otro componente que lo recibe.

Debido a que el modo de operacion de esta clase de sensores se basa en la interrupcion de haz de luz, la

deteccion 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.

1.3 MATERIALES Y EQUIPOS

01 PC con Windows y software Logger Pro

01 Interface LabPro o Universal Lab

01 Sensor de fuerza

01 Sensor de posicion.

02 Sensores de compuerta de luz.

Manual de Laboratorio de Fsica 1 6 Departamento de Ciencias

01 Balanza digital.

01 Esfera.

01 cilindro.

Juegos de pesas.

Instrumentos de Medida

Sensor de fuerza Sensor de movimiento

Balanza digital Sensor de barrera de luz

1.4 PROCEDIMIENTO

1. Instalar adecuadamente la tarjeta de interface con la computadora, ver diagrama N1, verificar queuna vez conectada la tarjeta con el cable de alimentacion suene y prenda una luz, para confirmar

el que la tarjeta esta en interface con la pc tiene que palpitar una luz verde.

2. Conectar el sensor de fuerza al canal 1(CH1) de la interfaz e instalarlo como se muestra en el

diagrama N2. Abrir el paquete LoggerPro, este detectara inmediatamente el sensor y mostrarauna grafica Fuerza vs tiempo. Una vez instalado el sensor de acuerdo al diagrama proceda a calibrar

el sensor dando clic en el boton CERO en la barra de herramientas. Una vez hecho esto, medir el

peso de las masas 20 g, 50 g y 100 g, colgando cada una de ellas en el gancho del sensor y luego

dando clic en el boton ADQUIRIR en el software LoggerPro. Registrar los valores medidos y

la precision de los instrumentos en la Tabla 1.1.

3. Medir cada una de las masas de 20g, 50g y 100g con la balanza digital, la cual debera calibrar

previamente presionando el boton 0. Registrar los valores medidos y la precision de los instrumentos

en la Tabla 1.2.

4. Instalar el sensor de posicion (ver diagrama N3) conectelo al canal digital 1 (DIG/SONIC 1) yabrir el paquete LoggerPro. Medir el diametro de la esfera, la altura y diametro del cilindro, los

calculos registrar en la Tabla 1.3.

5. Instalar los sensores de compuerta de luz (ver diagrama N4) a una distancia de 10 cm cada una yabrir el paquete LoggerPro, deslice la esfera por la rampa variando la posicion en 5 cm, registre los

valores medidos de posicion y tiempo Tabla 1.4.

Manual de Laboratorio de Fsica 1 7 Departamento de Ciencias

Esquemas experimentales

Diagrama N1 Diagrama N2

Diagrama N3 Diagrama N4

1.5 OBTENCION DE DATOS

Tabla 1.1: Mediciones con el sensor de fuerzaMasa (Kg) Valor medido ( ) Precision ( )

Tabla 1.2: Mediciones con la balanza digital

Masa (Kg) Valor medido ( ) Precision ( )

Tabla 1.3: Mediciones con el sensor de posicion

Magnitud Valor medido ( ) Precision ( )

Diametro Esfera

Altura cilindro

Diametro cilindro

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Tabla 1.4: Mediciones con el sensor compuerta de luz

Distancia ( ) Tiempo ( )

1.6 DISCUSION

1. Resuma en sus propias palabras que sucede en cada uno de los experimentos realizados y explique

a que se deben cada uno de los fenomenos observados.

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1.7 CONCLUSIONES

1.8 CUESTIONARIO

1. Cual es la diferencia entre un transductor y un sensor?

2. Que tipo de materiales no son detectados por el sensor ultrasonico de movimiento?

3. A que se denomina resistencia electrica?

4. Que es un transductor electroacustico?

Manual de Laboratorio de Fsica 1 10 Departamento de Ciencias

Introduccin al Uso de SensoresOBJETIVOSFUNDAMENTO TERICOMATERIALES Y EQUIPOSPROCEDIMIENTOOBTENCIN DE DATOSDISCUSINCONCLUSIONESCUESTIONARIO