QUÉ ES UN SENSOR

¿QUÉ ES UN SENSOR? Un sensor o captador es un dispositivo diseñado para recibir información y capaz de detectar magnitudes físicas o químicas (acciones o estímulos externos y responder en consecuencia), llamadas variables de instrumentación, y transformarlas en variables eléctricas capaces de cuantificar y manipular. Normalmente estos dispositivos se encuentran realizados mediante la utilización de componentes pasivos (resistencias variables, PTC, NTC, LDR, todos aquellos componentes que varían su magnitud en función de alguna variable), y la utilización de componentes activos. Las variables de instrumentación pueden ser por ejemplo: Temperatura Presión y Fuerza Intensidad lumínica (visible, infrarroja, Torsión ultravioleta) Humedad Distancia Movimiento Aceleración pH Inclinación Velocidad Desplazamiento Ubicación Una magnitud eléctrica puede ser una resistencia eléctrica (como en una RTD), una capacidad eléctrica (como en un sensor de humedad), una Tensión eléctrica (como en un termopar), una corriente eléctrica (como en un fototransistor), etc. Para ello se utiliza un transductor es un dispositivo capaz de transformar o convertir un determinado tipo de energía de entrada, en otra diferente a la salida. Con un señal de salida característica que puede ser analógica, digital o de procesamiento. 

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TIPOS DE SENSORES Magnitud Posición lineal o angular

Desplazamiento Desplazamiento y deformación deformación

Velocidad lineal y angular

Aceleración Fuerza y par (deformación) (deformación) Presión Caudal

Transductor Potenciómetro Encoder Sensor Hall Transformador diferencial de variación lineal Galga extensiometrica extensiometrica Magnetoestrictivos Magneto resistivos LVDT Dinamo taco métrica Encoder Detector Inductivo Giróscopo Acelerómetro Servo-acelerómetros Galga Extensiometrica Extensiometrica Triaxiales Membranas Piezoeléctricos Manómetros Digitales Turbina

Nombre: Carlos Adrian Hernández Austria

Asignatura: TSD-II-U2

Grupo: 7‖A‖

Característica Analógica Digital Digital Analógica Analógica A/D Analógica Analógica Analógica Digital Digital Analógico Analógico A/D Analógica Analógica Digital Analógica

Ingeniería: Ingeniería : Electromecánica Electromecáni ca

Docente: M. en C. José Jazan Avendaño Zarate Nº de Control: 106P0385

Temperatura

Sensores de presencia Sensores táctiles Vision artificial

Sensor de proximidad Sensor acústico (presión sonora) Sensor de acidez Sensor de luz Sensores captura de movimiento

Magnético Termopar RDT Termistor NTC Termistor PTC Bimetal – Termostato Inductivos Capacitivos Ópticos Matriz de contactos Piel artificial Cámaras de video Cámaras CCD o CMOS Sensor final de carrera Sensor capacitivo Sensor inductivo Sensor fotoeléctrico Micrófono IsFET Fotodiodo Fotorresistencia Fototransistor Célula fotoeléctrica Sensores inerciales

Analógica Analógica Analógica Analógica Analógica 1/0 1/0 1/0 1/0 y Analógica 1/0 Analógica Procesamiento digital Procesamiento digital Analógica Analógica Analógica Analógica Analógica Analógica Analógica Analógica

Algunas magnitudes pueden calcularse mediante la medición y cálculo de otras, por ejemplo, la velocidad de un móvil puede calcularse a partir de la integración numérica de su aceleración. La masa de un objeto puede conocerse mediante la fuerza gravitatoria que se ejerce sobre él en comparación con la fuerza gravitatoria ejercida sobre un objeto de masa conocida (patrón). CLASIFICACION DE SENSORES SENSORES

por el tipo de…

SEÑAL DE ENTRADA pueden ser

Mecanica Termica Electrica Magnetica Radiacion Quimica

SEÑAL ENTREGADA POR EL SENSOR pueden ser

Analogos Digitales

NATURALEZA DE LA SEÑAL ELECTRICA GENERADA pueden ser

Pasivos Activos

NIVEL DE INTEGRACION pueden ser

Discretos Integrados Inteligentes

VARIABLE FISICA MEDIDA pueden ser

Mecanicos Electricos Magneticos Termicos Acusticos Ultrasonicos Quimicos Opticos Radiacion Laser

SENSORES EN EL MECADO PEDIDO POR CATALOGO. FIGURA SENSOR

NOMBRE COMERCIAL

FUNCIONALIDAD Y CARACTERISITICAS 

Sensores reflectivos y por intercepción (de ranura)

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CNY70, GP2D02 LDR (Light-Dependent Resistor) o Fotorresistencia

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Para detección a corta distancia se suele utilizar en robótica Las sensibilidades, van desde los que detectan un objeto recién cuando está a 5 mm de distancia hasta los que, usando haces de infrarrojo modulados, pueden hacerlo a más de un metro. Tiene celdas sensibles a un rango amplio de frecuencias lumínicas, se puede utilizar para aplicaciones en las que la señal luminosa varié con rapidez.

Es Sensible a la incidencia de la luz visible o infrarroja. En el fotodiodo la corriente que está en juego (y que varía con los cambios de la luz) es la que circula en sentido inverso al permitido por la juntura del diodo. Es decir, para su funcionamiento el fotodiodo es polarizado de manera inversa. Se producirá un aumento de la circulación de corriente cuando el diodo es excitado por la luz.

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Fotodiodos

Fototransistores

Son muy sensibles a los cambios de luz Tienen un tiempo de respuesta muy corto, a las variaciones luminosas

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CCD (Charge-Coupled Device) Camaras de Video

Sensores de Presión MPX2100 de Motorola



Posee una matriz de celdas con sensibilidad a la luz alineadas en una disposición físico-eléctrica que permite "empaquetar" en una superficie pequeña un enorme número de elementos sensibles y manejar esa gran cantidad de información de imagen.

Están orientados a medir la presión de un fluido sobre una membrana realizan mediciones sobre fluidos hidráulicos. Es muy sensible a la presión, la presión actúa sobre una membrana elástica, midiéndose la flexión.

Grupo: 7‖A‖

Ingeniería: Electromecánica


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Sensor de Fuerza FlexiForce de la empresa Tekscan A201-25

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Sensores de Contacto O de Choque

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Piel Robótica

Se trata de un sensor integrado dentro de una membrana de circuito impreso flexible de escaso espesor. El sensor es totalmente plano, lo cual permite colocarlo con facilidad entre dos piezas de la mecánica de nuestro sistema y medir la fuerza que se aplica sin perturbar la dinámica de las pruebas. Se pueden utilizar para medir tanto fuerzas estáticas como dinámicas. Para detectar contacto físico del robot con un obstáculo se suelen utilizar interruptores que se accionan por medio de actuadores físicos. El aislante es ubicado de tal modo que se pueda aplastar fácilmente para hacer que las membranas metálicas se toquen. Al presionar este sandwich, las placas metálicas hacen contacto y se produce la detección. Se trata de un conjunto de sensores de presión montados sobre una superficie flexible, diseñados con la intención de aportar a los robots una de las capacidades de nuestra piel: la sensibilidad a la presión.

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Micrófonos y Sensores de Sonido 

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Sensores de Ultrasonido Medidores de distancia SRF08



Se puede utilizar dentro de un sistema de medición de distancia, en el que el micrófono recibe sonidos emitidos desde el mismo robot, luego de que éstos rebotan en los obstáculos que tiene enfrente, es decir, un sistema de sonar. Un micrófono para captar el sonido ambiente y utilizarlo en algún sentido. Un micrófono para captar el sonido ambiente y utilizarlo en algún sentido.

Se basa en un sistema de sonar y medidor de distancia. Consta de un emisor lanza un tren de pulsos ultrasónicos —con una frecuencia en el orden de los 38 a 50 Khz. El SRF08, que posee una alimentación única de 5V, sólo requiere un consumo de 15 mA en el momento de funcionamiento y 3 mA mientras está en reposo.

Grupo: 7‖A‖



Sensor medidor de distancia por haz Infrarrojo (Reflectivo y por intercepción) CNY70 GP2D02 GP2D12

Acelerómetros, sensores de vibración ADXL202

Sensores pendulares (Inclino metros)

Los sensores de objetos por reflexión están basados en el empleo de una fuente de señal luminosa (lámparas, diodos LED, diodos láser, etc.) y una célula receptora del reflejo de esta señal, que puede ser un fotodiodo, un fototransistor. CNY70 para una detección 0,3 mm GP2D02 capaz de detectar objetos a 80cm GP2D12 de 10-80 cm de detección. Es un dispositivo que permite medir el movimiento y las vibraciones a las que está sometido un robot (o una parte de él), en su modo de medición dinámica, y la inclinación (con respecto a la gravedad), en su modo estático. Este circuito integrado tiene salidas digitales, en forma de pulsos repetidos cuyo ancho varía en relación con la medición. El mercado ofrece dispositivos con diversas soluciones mecánicas, todas basadas en un peso, a veces suelto aunque flotando en un medio viscoso, a veces ubicado sobre una rueda cargada sobre un lado de su circunferencia, en ocasiones una esfera. Estos sensores basados en el movimiento de un líquido viscoso y conductor de la electricidad dentro de una cavidad.

Giroscopio

Termistores



Se basa en el principio, una rueda girando se resiste a que se le cambie el plano de giro (o lo que es lo mismo, la dirección del eje de rotación). Esto se debe a lo que en física se llama "principio de conservación del momento angular".Estos sensores son pequeños, del tamaño de un chip de montaje superficial, y un ejemplo es el Gyrostar (ENC-03J) Es un resistor cuyo valor varía en función de la temperatura. Es una resistencia variable cuyo valor se decremento a medida que aumenta la temperatura. La lectura de temperaturas puede ser algo extremadamente importante para proteger los circuitos, motores y estructura de la posibilidad de que, por fricción, esfuerzo, trabas o excesos mecánicos de cualquier tipo se alcancen niveles peligrosos de calentamiento.

Grupo: 7‖A‖



RTD (Termo resistencias)

Pirosensores (sensores de llama a distancia) TPA81

Sensores de Humedad Resistivos y Capacitivos. SHT11 HC201

Sensor de Proximidad

(Resistance Temperature Detector), basados en un conductor de platino y otros metales, se utilizan para medir temperaturas por contacto o inmersión, y en especial para un rango de temperaturas elevadas, donde no se pueden utilizar semiconductores u otros materiales sensibles. Su funcionamiento está basados en el hecho de que en un metal, cuando sube la temperatura, aumenta la resistencia eléctrica. Basados en la detección de una gama muy angosta de ultravioletas, permiten determinar la presencia de un fuego a buena distancia. Con los circuitos que provee el fabricante, un sensor de estos (construido con el bulbo UVTron) puede detectar a 5 metros de distancia un fósforo. TPA81 es un sensor térmico de 8 pixeles capaz de medir la temperatura de un objeto a distancia. Una humedad excesiva puede afectar los circuitos, y también la mecánica de un robot. Por esta razón se deben tener en cuenta una variedad de sensores de humedad disponibles, entre ellos los capacitivos y resistivos.

Los sensores de proximidad que se obtienen en la industria son resultado de la necesidad de contar con indicadores de posición en los que no existe contacto mecánico entre el actuador y el detector. Pueden ser de tipo lineal (detectores de desplazamiento) o de tipo conmutador (la conmutación entre dos estados indica una posición particular)

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS & WEB. http://www.profesormolina.com.ar/tecnologia/sens_transduct/que_es.htm http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizales/4040003/lecciones/cap3lecc4.htm http://es.wikipedia.org/wiki/Sensor#Tipos_de_sensores http://thelastlabproject.blogspot.mx/2010/12/clasificacion-de-los-sensores.html http://es.wikipedia.org/wiki/Transductor http://robots-argentina.com.ar/Sensores_general.htm 

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Catalogo y hojas de datos , ―sensores conceptos generales ‖ – descripción y funcionamiento por Eduardo J. Carletti, robótica argentina, © 2007-2012. Artículo: Sensores, Prueba del sensor PING))) de distancia por ultrasonido de Parallax manejando con PIC por Eduardo J. Carletti. Nombre: Carlos Adrian Hernández Austria


Grupo: 7‖A‖



QUÉ ES UN SENSOR

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