Download - Sensores capacitivos
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Sensores capacitivos Capacitor simple: La capacitancia
depende del dieléctrico y varía dependiendo del área y la separación.
)1(0 xA
C r
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Sensores capacitivos La forma más común de variar la
capacitancia en un condensador es variando la distancia x.
)3(
:)2()1(
:),2(20
xdx
CdC
xC
dxdC
en
adSensibilidkxA
xC
k r
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Sensores capacitivos
E
x v1v0 R
+ +
- -
00
0
00
:
:
1
)(
)(
)(
x
ARCR
finalposiciónx
equilibriodeposiciónx
j
jxE
jX
jV
r
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Sensores capacitivosAplicación: Balistocardiografía
(Silva, P et al.Tactile sensors and their use in industrial, roboticand medical applications. IMEKO 20th TC3, 3rd TC16 and 1st TC22 International ConferenceCultivating metrological knowledge 27th to 30th November, 2007. Merida, Mexico)
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Sensores capacitivos
mxA
jVxCjV
r
0
110
)()(
v1(jω)
R
+
-
Cx
C1
~ vo(jω)
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Sensores capacitivos Capacitor diferencial
21
21
02
01 ,
CC
CC
d
xxd
AC
xd
AC rr
dd
x
C1C2
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Sensores capacitivos Circuito puente para sensores capacitivos
C3= C4
xdjv
jv
CCCCjv
jv
o
o
2)(
)(
2)(
)(
1
21
211
~
C3
C4
C2
C1
v1(jω)
vo(jω)
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Sensores piezoeléctricos Presentan el fenómeno piezoeléctrico
(Pierre y Jacques Curie 1880)
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Sensores piezoeléctricos Diagrama circuital
oramplificada
cablec
rtransductot
:
:
:
(b)
R = Ra Rs /(Ra+ Rs ) ≈ Ra
C = Ct + Cc + Ca
Generadorcargait = Kdx/dt
it
C RiC
iR+
ia= 0
uo
Amplifiicador
(a)
Generadorcargaq = Kx
Rt Ct Cc Ca
+iAmplicador= 0 uo
AmplificCable e
Cristal
x
Adaptado de Webster. Medical Instrumentation, 1998
Ra
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Sensores piezoeléctricos
tiempodeconstRC
mVadsensibilidkRK
jjK
jXjv
Rv
dtdxk
dtdvcii
dtdvci
iii
s
so
ooRt
oC
RCt
:
)/(:
1)()(
Filtro pasa-altasfc=1/(2πRC)
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Sensores piezoeléctricos
Aplicación: Ruidos cardiacos
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Sensores piezoeléctricos
Aplicación: Medición de pulso cardiaco
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Sensores piezoeléctricos Modelo de alta frecuencia
Voltaje salida
Fuerza entrada
ResonanciaMecánica
Frecuencia
RtCtCm
Lm
Rm
f c
Rangofuncional
Adaptado de Webster. Medical Instrumentation, 1998
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Sensores piezoeléctricos
I
V
ZL
Aplicación: Biosensores
Lmm
o ZZCj
VI
Y
0
1
L
LCo
q
RqCq
Cp
L
L
L
R
m
m
c
)( LLqLqLm jXRKZKZ
2
2''
''
LLccL
LLL
GhX
GR
LLfccfs
LfLfs
GKhKf
XKXKf
[Martin91]
[Sauerbrey59] [Kanazawa85]
Biomolécula
Analito