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TRANSDUCTORES Y SENSORES(RESISTIVOS,

DESPLAZAMIENTO)ING. JUAN ROJAS CORRALES

6to SemestreDiscentes:Mariann Compeán M.Carlos E. Meza Soria

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lA

R

Bioinstrumentación

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INDICE

Transductor

Sensor

Sensores Resistivos

Medidas de desplazamiento

1. Principios

2. Utilidades

3. Proyectos

4. Equipos

BIOINSTRUMENTACIÓN

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El transductor es un dispositivo que convierte una

señal de una forma física determinada en otra señal de

forma física diferente. Es un dispositivo que

convierte un tipo de energía en otro.

El sensor es un dispositivo que, a partir de la energía del medio donde se mide,

da una señal de salida transducible, que es

función de la variable medida.

CONCEPTOS GENERALES

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SENSORES DE POSICIÓN, DISTANCIA Y DESPLAZAMIENTOMedida de grandes distancias: radarMedida de distancias cortas: ultrasonidosMedida de pequeños desplazamientos:Sensores de tipo resistivo:PotenciómetroGalgas Extensiométricas

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GRANDES DISTANCIAS - RADAR

Miden señales a distancias entre 100 metros y 10 Kilómetros.

El radar es básicamente un transmisor de radiaciones electromagnéticas a frecuencia muy elevada (5-20KHz) generadas por un oscilador modular a impulsos.

Estas radiaciones son emitidas por una antena y un receptor amplifica los ecos recibidos del objeto cuya distancia se desea medir.

Esta distancia se puede calcular como:

El tiempo es de ida y vuelta, por tanto hay que dividirlo entre dos.

2t

cD .:

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tan:

recibesequehastaemitidaesondalaquedesdedotranscurritiempot

luzladelantehabitualmeondasdenpropagaciódevelocidadc

ciadisD

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CORTAS DISTANCIAS - ULTRASONIDOS

Sensores que miden distancias entre 1 centímetro y 10 metros

Los ultrasonidos son radiaciones mecánicas de frecuencia superior a las audibles (20KHz). Toda radiación, al incidir sobre un objeto, en parte se refleja, en parte se transmite y en parte es absorbida.

Transmisor

Receptor

Generador de

pulsos

Detector

Contador

S

R

Q

Display

Objeto

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MEDIDA DE PEQUEÑOS DESPLAZAMIENTOS Sensores de tipo resistivo:Potenciómetro:

Galgas extensiométricas:

l

xR

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lA

R

.:

sec:

:

:

:

fijotermiinalotroeldesderecorridadistaanciax

ltransversaciónA

materialdeladresistivid

longitudl

aresistenciR

A

lR

ltransversaciónA

longitudl

adresistivid

aresistenciR

sec:

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PRINCIPIOS Son los sensores cuyo principio físico de funcionamiento es la

VARIACIÓN DE LA RESISTENCIA ELÉCTRICA de un componente eléctrico o electrónico.

Clasificación:

1. Potenciómetros

2. Galgas extensiométricas

3. Sensores de temperatura de resistencia metálica

4. Termistores

5. Magneto resistencias

6. Fotorresistencias

7. Higrómetros

8. Sensor y detector de gas

9. Sensor de conductividad de líquidos

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POTENCIÓMETRO

Componente eléctrico cuya resistencia es función del desplazamiento de un elemento móvil.

Consiste en una resistencia fija con un contacto móvil con un contacto móvil deslizante lineal o giratorio que lo divide eléctricamente.

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GALGA EXTENSIOMÉTRICAS

Sensores basados en la piezorresistividad

Si una pieza de material resistivo se le aplica un esfuerzo, ésta se deformara, y cambiara su resistencia.

Por tanto, este tipo de sensores se utiliza para medir fuerza o presión, aunque también puede aplicarse a la medida de desplazamientos pequeños

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Clasificación

Metálicas

Hilo – Película

Constantán:55% Cu45% Ni

Nicrom: 80% Ni20% Cr

KarmaAdvance

Manganina

Semiconductores

Si y Ge

Material P

Material N

Biaxiales

Metálicas

Semiconductores

Elastómeros

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Ancho de Rejilla

Ancho de la Matriz

Medidor de Longitud

Longitud Totaldel Patrón Longitud

De Matriz

Anchura Totaldel Patrón

Dim

ensio

nes

(Metálica)

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UTILIDADESPotenciómetro

s

Galga Extensiométri

ca

TemperaturaCambian su R al

variar la Temperatura en

material conductor

TermistoresCambian su R al

variar la Temperatura en

material semiconductor

MagnoterresistenciasA un conductor por que el circula una corriente se le

aplica un campo magnético, el cual hace que la corriente

se reduzca desviando los electrones de su trayectoria

Fotorresistencias

Variación de la R por radiación

electromagnética (materiales

semiconductores)Hidrómetros Resistivos

Variación de R que cambia sus cualidades

dependiendo de la humedad del

ambiente a medir

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PROYECTOS

1. Diseño de un sistema de posturografía portátil por Anna Alonso Pastor para su titulación en ETI Electrónica Industrial: Diseño e implementación de un circuito de acondicionamiento, adquisición, tratamiento y transmisión de datos para una balanza comercial con 4 sensores formados por dos galgas extensiométricas activas con variaciones opuestas y montadas sobre soporte metálico.

2. Balanza electrónica utilizando un sensor de presión resistivo bajo el control de un código en el programa Arduino. A una mayor fuerza ejercida sobre el sensor resistivo, menor será la resistencia.

3. Control y medida de nivel de liquido por medio de un sensor de presión diferencial por John Alexander Arias Lozada y Alejandro Marulanda Grajales para el Programa de Tecnologia eléctrica Pereira, se uso el sensor para la automatización y control de niveles de gases, vapores y liquidos.

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EQUIPOSIMPEDANCIOMETRÍA

Impedanciometría en el estudio de la motilidad esofágica

Los sensores de presión intraesofágicos registran las presiones generadas en el cuerpo esofágico y en los esfínteres esofágicos superior e inferior. De este modo se obtiene información de la amplitud y progresión de las contracciones esofágicas

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EQUIPOS

1. Incubadoras

2. Vacunas de calor radiante

3. Maquinas de anestesia

4. Termómetros

5. Monitores

6. Basculas

7. Ventiladores

8. Maquina de diálisis

9. Bomba de circulación extracorpórea

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BIBLIOGRAFÍA

1. ITM “Sensores Resistivos” Recuperado de: http://antares.itmorelia.edu.mx/~talfaro/Materias/Instrumentacion/Sensores%20Resistivos.pdf

2. E. Mandado, A. Murillo, C. Quintans “Sensores y Acondicionadores, Tema 4 Sensores Resistivos (potenciómetros y galgas)” Recuperado de: http://www.marcombo.com/Descargas/9788426715753/SENSORES/TEMAS/SA%20Tema%2004-%20Resistivos%20%281%29.pdf

3. “Sensores Resistivos” Recuperado de http://www.investigacion.frc.utn.edu.ar/sensores/Tutorial/TECNO2.pdf

4. Enlistado de Enlaces de Proyectos

http://upcommons.upc.edu/pfc/bitstream/2099.1/11898/1/Mem%C3%B2ria.pdf

http://www.cortoc.com/2012/07/balanza-electronica-utilizando-un_21.html

http://repositorio.utp.edu.co/dspace/bitstream/11059/1772/1/6298A696.pdf