SENSORES

Los sensores son dispositivos con la capacidad de detectar el alcance, la proximidad y el contacto de las diversas variables físicas de los objetos como energía, velocidad, aceleración, tamaño y cantidad, con el fin de convertir la medición de estas variables en una señal eléctrica, ya sea, binaria, analógica o digital.

Entre las características técnicas de un sensor se destacan las siguientes:

• 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. Si el rango de medida no llega a valores nulos de la variable de entrada, habitualmente se establece otro punto de referencia para definir el offset.
• Linealidad o correlación lineal: es una propiedad importante de los métodos utilizados para efectuar mediciones en un intervalo de concentraciones. La linealidad generalmente no es cuantificada pero es comprobada mediante inspección o utilizando pruebas de significancia de la no-linealidad.
• 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 cuanto varíe la magnitud a medir. Depende de la capacidad del sistema para seguir las variaciones de la magnitud de entrada.

Para seleccionar un sensor se deben tener en cuenta las variables físicas a sensar:

Magnitud a medir:

• Margen de medida
• Resolución
• Exactitud deseada
• Estabilidad
• Ancho de banda
• Tiempo de respuesta
• Magnitudes interferentes

Características de alimentación:

• Tensión
• Corriente
• Potencia disponible
• Estabilidad
• Frecuencia

Características de salida:

• Sensibilidad
• Tipo: tensión, corriente, frecuencia
• Impedancia
• Forma de señal: Unipolar, flotante, diferencial
• Destino: presentación analógica, conversión digital

Otros factores:

• Peso
• Dimensiones
• Vida media
• Costo de adquisición
• Disponibilidad
• Tiempo de instalación
• Situación en caso de fallo
• Costo de mantenimiento

Clasificación según señal de salida

Los sensores se pueden clasificar según su señal de salida en:

Binarios:
 

Entregan una señal de encendido (ON) y apagado (OFF) al detectar un cambio en el fenómeno físico brindando la posibilidad de abrir o cerrar algún tipo de circuito, el cual sensa el contacto con el elemento.

Analógicos:
 

Son aquellos que dan como salida un valor de tensión o corriente variable en forma continua dentro del campo de medida. Algunos rangos de salida son: de 0 a 10V, de – 5 a 5V, de 4 a 20mA

Digitales:
 

Son aquellos que dan como salida una señal codificada en forma de pulsos o en forma de palabra digital en cualquier tipo de sistema, codificación binaria, BCD, entre otros.

Tipos de sensores

Sensores de proximidad: Detecta todo tipo de materiales que interrumpen el rayo de luz entre el emisor y el receptor excepto los materiales traslúcidos, a través de una plataforma de transporte. Entre ellos podemos encontrar el sensor óptico de barrera y el sensor de barrera fotoeléctrico.

Sensor de movimiento: Es un dispositivo electrónico equipado de sensores que responden a un movimiento físico, se encarga de generar una señal de alarma o poner el sistema en estado de alerta cuando detecta movimiento.

Inductivos: Utilizan medios magnéticos para detectar la presencia de un objeto. Se emplean habitualmente para detectar materiales férricos. La amplitud de la salida permite un control todo o nada (on-off). Por medio de los sensores de proximidad inductivos, sólo pueden detectarse materiales conductores de electricidad.

Capacitivos: Es un dispositivo electrónico equipado de sensores que responden a un movimiento físico, se encarga de generar una señal de alarma o poner el sistema en estado de alerta cuando detecta movimiento.

Óptico de barrera: Detectan la presencia de un objeto por medio de una fuente de luz o fotoemisor, como puede ser un diodo LED de luz visible o de luz infrarroja.

Sensor de temperatura: Se utiliza para medir amplios márgenes de temperatura dentro de un líquido, de un sólido y de gases.

Sensor de humedad: Mide la presión parcial del vapor de agua en el gas de que se trate y la presión de saturación del vapor, a una temperatura dada y es expresada como un porcentaje.

Sensores ultrasónicos: El funcionamiento de estos sensores es bastante simple. Su elemento principal es un transductor electro acústico. Este elemento, en primer lugar, emite unas ondas ultrasónicas; a continuación pasa a modo de espera, en el que, durante un cierto tiempo, espera la vuelta de las ondas reflejadas en algún objeto. Si las ondas llegan, quiere decir que hay algún objeto en las proximidades.