qué_son_los_sensores.docx

7/21/2019 Qu_son_los_sensores.docx

1/10

Instituto tecnolgico de nogales

Materia

Fundamentos de investigacin

Nombre del ensayo

Rol de los sensores en la automatizacin industrial

Profesora

Nelva Anglica Romero Rodrguez

Alumno

Ozuna Rodrguez erm!n Francisco

Introduccin

La automatizacin industrial es un tema amplio y en constante cambio pues al momento en que la

humanidad se encuentra en constante desarrollo lo que implica que la misma automatizacin, ya

"


2/10

que se encuentra en constante cambio y para ello es necesario conocer el funcionamiento y

diferentes tipos de sensores los cuales son necesarios para tener un monitoreo ms adecuado de

los componentes y fuerzas que actan en el mecanismo los cuales al no ser monitoreados pueden

causar daos tanto al mecanismo como al producto elaborado por el mismo mecanismo.

Para ello no solo es necesario conocer los tipos de sensores y su funcionamiento sino

tambin cuales son los ms comunes, adecuaos para los distintos trabajos que el mecanismo

realice.

El rol que juegan los sensores en la automatizacin industrial

Para la realizacin de control en un sistema de produccin automatizado es necesario que

los controladores conozcan todas la ariables y partes miles que se encuentran en el mismo

#


3/10

mecanismo que estn controlando ya que al no conocer las ariables necesaria el mecanismo

puede fallar y proocar !randes errores tanto para el equipo de produccin y a su ez a los

productos elaborados para eitar tales errores es necesario que los controladores cuenten con los

sensores necesarios para que obten!a la informacin suficiente pero a que nos referimos con

informacin suficiente y que es un sensor.

Primero hay que definir que es un sensor y un transductor. "l transductor es un

dispositio capaz de conertir el alor de una ma!nitud f#sica en una seal elctrica codificada ya

sea en forma anal!ica o di!ital. Pero no todos los transductores tienen que dar una salida en

forma de seal elctrica como por ejemplo puede aler el caso de un termmetro basado en la

diferencia de dilatacin de una lamina bimetlica, donde la temperatura se conierte directamente

en un desplazamiento de una a!uja indicadora.

$in embar!o, el termino transductor suele asociarse bastante a dispositios cuya salida es

al!una ma!nitud elctrica o ma!ntica y por otro lado nos interesan aqu# solo este tipo de

transductores, en la medida que son elementos conectables a autmatas pro!ramables a tras de

las interfaces adecuadas.

Limitndonos, pues, a los transductores basaos en fenmenos elctricos o ma!nticos,

estos suelen tener una estructura !eneral como la que se muestra en la fi!ura %.& en cual podemos

distin!uir las si!uientes partes

'(osep )alcells, &**%+

Descripcin de la estructura gentica del transductor.

$


4/10

- "lementos de sensor o captador. on ierte las ariaciones de una ma!nitud f#sica en

ariables de una ma!nitud elctrica que denominaremos como seal.

- )loque de tratamiento de seal. $i e-isten, suelen filtrar, amplificar, linealizar y, en

!eneral, modificar la seal obtenida en el captador, por re!la !eneral utilizando circuitos

elctricos.- "tapa de salida. "sta etapa comprende los amplificadores, interruptores, conersos de

cdi!o, transmisores y, en !eneral, todas aquellas partes que adaptan la seal a las

necesidades de la car!a e-terior.

Podemos dar arias clasificaciones de los transductores de tipos elctrico o ma!ntico,

atendiendo a diersos puntos de ista que amos a repasar a continuacin. La clasificacin se!n

el tipo de seal de salida. tendiendo a la forma de codificar la ma!nitud medida podemos

establecer la clasificacin de de los sensores a partir del tipo de ma!nitud medida por eltransductor.

- aptadores anal!icos. $on aquellos que suministran una seal proporcional a una

ariable anal!ica, como pueden ser presin, temperatura, elocidad, posicin

- aptadores di!itales. $on aquellos que dan como salida una seal codificada en forma de

pulsos o en forma de una palabra di!ital codificada en binarios )/ u otro sistema

cualquiera.

- 0odo o nada. $on los que indican nicamente cuando una ariable detecta rebasa un cierto

umbral o limite. Pueden considerarse como un caso limite de los sensores di!itales en el

que se codifican solo dos estados.

hora hablaremos de lo que son los sensores o captadores. Lo cual implico primero definir

que es un transductor para no tener una idea errnea de que es cada uno, as# como su

funcionamiento y el funcionamiento de los sensores ,no es ms que un dispositio diseado

para recibir informacin de una ma!nitud del e-terior y transformarla en otra ma!nitud,

normalmente elctrica para as# poderla manipular con mayor facilidad. dems de las

clasificaciones mencionadas anteriormente e-isten muchos otros tipos los cuales son. Los que

atienden al tipo de seal de entrada y los que se desprenden de este son.

1ecnicos2 lon!itud, rea, olumen, masa, flujo, fuerza, torque, presin, elocidad,

aceleracin, posicin, acstica, lon!itud de onda, intensidad acstica.

0rmicos2 temperatura, calor, entrop#a, flujo de calor.

%


5/10

"lctricos2 oltaje, corriente, car!a, resistencia, inductancia, capacitancia, constante

dielctrica, polarizacin, campo elctrico, frecuencia, momento dipolar.

1a!nticos2 intensidad de campo, densidad de flujo, momento ma!ntico,

permeabilidad.

3adiacin2 intensidad, lon!itud de onda, polarizacin, etc. 4u#micos2 composicin, concentracin, o-idacin5potencial de reduccin, porcentaje

de reaccin, P6.

'7campo, 89&:+

/e esa forma continuamos con los que atienden a la naturaleza de la seal elctrica

!enerada del cual se desprenden los si!uientes.

Sensores pasivos:

$on aquellos que !eneran seales representatias de las ma!nitudes a medir por

intermedio de una fuente au-iliar. "jemplo2 sensores de parmetros ariables 'de

resistencia ariable, de capacidad ariable, de inductancia ariable+.

'7campo, 89&:+

$ensor pasio del tipo resistio

Sensores activos o generadores de seal:

$on aquellos que !eneran seales representatias de las ma!nitudes a medir en forma

autnoma, sin requerir de fuente al!una de alimentacin. "jemplo2 sensores

piezoelctricos, fotooltaicos, termoelctricos, electroqu#micos, ma!netoelctricos.

&


6/10

'7campo, 89&:+

Sensores inductivos

"ste tipo de sensores resuelen una !ran cantidad de aplicaciones para la utilizacin de un

sensor inductio, es condicin indispensable que el material a detectar sea metlico, por el

ejemplo acero. 0ambin se pueden detectar otro tipo de metales como por ejemplo el aluminio,

pero hay que tener en cuenta que la distancia de deteccin se reduce. "n funcin del tamao del

objeto y la distancia a detectar e-isten diferentes dimetros

'a mayor dimetro mayor distancia de deteccin+.

la hora de realizar la deteccin con este tipo de sensores, es coneniente saber dnde y

cmo se a a colocar el sensor. Por ejemplo, si se quiere realizar una deteccin precisa y sin

influencia del metal sobre el que est montado el sensor,

se deber esco!er un sensor no enrasado, de tal forma que el metal que se encuentra rodeando la

'


7/10

cabeza de deteccin y no absorba parte del campo !enerado por el sensor y reduzca la distancia

de deteccin.

uando el objeto a detectar no sea un objeto metlico o bien la distancia del elemento a

detectar sea superior al ran!o de un sensor inductio, hay que empezar a pensar en otro tipo de

sensores como pueden ser los pticos. ';arijo, 89&:+

Sensores ultrasnicos

"-isten determinadas aplicaciones en las que no se puede dar una solucin sencilla por

razones de suciedad.

"n este caso, los sensores ultrasnicos abren un campo de soluciones. /ebido al principio

de funcionamiento por medio de ondas ultrasnicas, se detectan sin nin!n tipo de problema

aquellos objetos que se pueden resistir a los sistemas pticos como por ejemplo objetos

transparentes o translcidos. 0ambin es una solucin idnea para aquellas aplicaciones no

limpias donde la suciedad en la lente de los sensores pticos pudiera dar falsas seales

impidiendo incluso la deteccin. "ste tipo de sensores son muy tiles en la deteccin con

presencia de nieles de l#quido donde pueden producirse salpicaduras o

pueden e-istir ambientes con apores o polo en suspensin. ';arijo, 89&:+

Sensores pticos.

Los sensores pticos consisten en la emisin y recepcin de luz. 0anto en el emisor como en el

receptor se encuentran en el mismo encapsulado, y en ambos son colocadas pequeas lentes

pticas que permiten concentrar el haz de luz, de modo que cuando un objeto refleja el haz de

luz, el receptor lo detecta.

"n base a esto, las pantallas tctiles mediante sensores pticos, disponen de una red de sensores

que permiten obtener la posicin de arios puntos de contacto sobre ella de manera simultnea,

por lo que las pantallas que incorporan sensores pticos, tienen la funcin multitctil. 'eosiberica+

Caractersticas generales de los sensores.

"l comportamiento de un sistema en lazo cerrado depende muy directamente de los

transductores e interfaces empleados en el lazo de realimentacin. "s ms la relacin

salida5entrada en r!imen permanente depende casi e-clusiamente del bucle de la

realimentacin.asi pues, dejando a un lado las caracter#sticas constructias particulares de cada

(


8/10

transductor o de cada sistema de medida preisto como lazo de realimentacin, es importante

conocer diersos aspectos !enricos de su comportamiento a fin de preer o corre!ir la actuacin

tanto esttica como dinmica del lazo de control.

"l comportamiento del sistema de medida iene condicionado por el sensor empleado. "s

por ello importante describir las caracter#sticas de los sensores. $u cede que, en la mayor#a de lossistemas de medida, la ariable de inters aria tan lentamente que basta con conocer las

caracter#sticas estticas del sensor. hora bien las caracter#sticas estticas del sensor influyen en

el comportamiento dinmico del sensor es decir el comportamiento que presenta cundo la

ma!nitud medida ar#a a lo lar!o del tiempo.

La e-actitud, fidelidad y sensibilidad son de !ran importancia para el uso de los

La e-actitud es cualidad que caracteriza la capacidad de un instrumento de medida de dar

indicaciones que se apro-imen al erdadero alor de la ma!nitud medida. "l alor e-acto,

erdadero, ideal, es el que se obtendr dentro del mar!en de medida, y se an anotando los

calores que toma la salida. La representacin de estos alores en funcin de los de entrada define

la cura de calibracin.

Para poder comparar distintos sensores entre s# en cuanto a su e-actitud, se introduce la

denominada clase de precisin. 0odos los sensores de una misma clase tienen un error en la

medida, dentro de su alcance normal y en unas condiciones establecidas, que no supera su alor

concreto denominado #ndice de clase. "ste es un error de medida porcentual, referido a un alor

conencional que es la amplitud del mar!en de medida o el alor superior de dicho alcance.

)


9/10

Conclusin.

" lle!ado conclusin que los sensores y transductores son de ital importancia para la

automatizacin y maquinado autnoma ya que sin ellos no ser#a posible lo!rar una eficacia

completa del mecanismo, no se aumentar#a la productiidad de la industria sino todo lo contrario

ya que sin los sensores se causar#a un costo mayor proocados por costoso los fallos que

proocar#a el mecanismo ya que al no tener la informacin necesaria proocar#a daos en la

mercanc#a producida ,a la misma maquinaria.

Bibliografa

Areny* R+ P+ ,#--%.+ /ensores y acondicionadores de se0al+ 1n R+ P+ Areny* Sensores yacondicionadores de seal,2!g+ %3%.+ 4arceloa 1s2a0a5 Marcombo+

eosiberica+ ,s+f+.+ Obtenido de eosiberica5 6tt2577888+eosiberica+es7seccion7/ensores9

o2ticos

ari:o* 1+ ,#$ de noviembre de #-"%.+ revistatope+ Obtenido de revistato2e5

6tt2577888+revistato2e+com7art+fegemu+6tm

;ose2 4alcells* ;+


10/10

"-

qué_son_los_sensores.docx

Documents