Colegio Vocacional Monseñor Sanabria

Electrotecnia

Control de Maquinas Eléctricas

Catalogo de Dispositivos Transductores y Sensores

Profesor: Luis Fernando Corrales

Marvin Daniel Arley Castro

11-9

2014

DispositivosTransductores Sensores

Es un dispositivo capaz de transformar o convertir una determinada manifestación de energía de entrada, en otra diferente a la salida, pero de valor muy pequeños en términos relativos con respecto a un generador.

Es un dispositivo capaz de detectar magnitudes físicas o químicas, llamadas variables de instrumentación, y transformarlas en variables eléctricas. Las variables de instrumentación pueden ser por ejemplo: temperatura, intensidad lumínica, distancia, aceleración, inclinación…

TransductoresTransductor Electroacústico:

Es aquel dispositivo que transforma la electricidad en sonido, o viceversa.

Son ejemplos de este tipo de artefactos son los micrófonos: estos son

transductores electroacústicos que convierten la energía acústica

(vibraciones sonoras: oscilaciones en la presión del aire) en energía eléctrica

(variaciones de voltaje).

La transducción o transformación de energía, se hace en dos fases. El modelo

teórico de un transductor electroacústico, se basa en un transductor

electromecánico y un transductor mecánico-acústico.

Existen vario tipos de este transductor tales como: electrodinámico, dinámico

o bobina móvil, electrostáticos. piezoeléctricos, de radiación directa, de

radiación indirecta, banda ancha.

Transductor Electromagnético:

Es un transductor que transforma electricidad en energía

magnética o viceversa. Por ejemplo, un electroimán es un

dispositivo que convierte la electricidad en magnetismo o

viceversa (flujo magnético en electricidad).

A veces este término es empleado erróneamente como sensor

electromagnético, como los sensores de distancia de los

taxímetros.

Transductor Electromecánico:Es un tipo de transductor que transforma electricidad en energía mecánica, o

viceversa.

Un ejemplo puede ser cuando una bocina captora recoge las ondas

sonoras y las convierte en energía, o cuando la cápsula fonocaptora de un

tocadiscos produce corrientes oscilantes producto de las vibraciones

recogidas por la púa.

Estas variaciones resultantes (ya sean eléctricas o

magnéticas, dependiendo de la naturaleza del transductor), proporcionan

(mediante un nuevo proceso de transducción) energía mecánica necesaria

como para hacer girar un motor eléctrico o producir el movimiento de la

aguja encargada de trazar el surco sobre el disco o cilindro durante el proceso

de grabación mecánica analógica.

Transductor Electrostático:

Consiste en una membrana, normalmente mylar

metalizado, cargada eléctricamente que hace la

función de diafragma y que se mueve por la fuerza

electrostática que se produce al variar la carga de dos

placas entre las que se encuentra.

Transductor Fotoeléctrico:

Es un tipo de transductor que transforma luz en

energía eléctrica o viceversa, por ejemplo es una

cámara fotográfica digital.

Estas vibraciones resultantes (ya sean eléctricas o

lumínicas, dependiendo de la naturaleza del

transductor), son importantes en los sistemas.

Transductor Magnetoestrictivo:Son todos aquellos que basan su funcionamiento en el fenómeno de

la magnetoestricción. Éste es un fenómeno reversible que se basa en

el acoplamiento de fuerzas mecánicas y magnéticas, de manera que un

material de este tipo ante la presencia de un campo magnético sufre

ciertas modificaciones en su estructura interna, lo que produce

pequeños cambios en sus dimensiones físicas. También una

deformación de dicho material produce una variación de la inducción

magnética.

Su campo de aplicación es en emisores y receptores acústicos

submarinos e industriales:

Sonar.

Hidrófonos.

Proyectores de ultrasonidos

de alta potencia.

Transductor Piezoeléctrico:Son aquellos que basan su funcionamiento en el fenómeno de la piezoelectricidad. Para su fabricación se utilizan materiales cerámicos como el Titano de Bario, aunque en un principio se usaban el Cuarzo o la Sal deRochelle.Mediante el efecto piezoeléctrico directo a través de una fuerza externa se logra un desplazamiento de cargas lo que induce una corriente de desplazamiento y ésta un campo eléctrico. Éste es el fundamento de, porejemplo, los micrófonos piezoeléctricos. Mientras que los altavoces piezoeléctricos aprovechan el efecto piezoeléctrico inverso, mediante el cual a través de un campo eléctrico (DDP externo) se produce una deformación mecánica, que convenientemente aprovechada, puede llegar a emitir sonidos.Los aparatos que deben su funcionamiento al proceso de transducción piezoeléctrica, como los acelerómetros, mandos a distancia por ultrasonidos, ciertos sistemas sonar y muchos más aparte de los mencionadosanteriormente.

SensoresSensores Mecánicos:

Los sensores mecánicos se utilizan para el posicionamiento y la desconexión final en máquinas herramienta y prensas, en centros de fabricación flexible, robots, instalaciones de montaje y transporte, así como en la construcción de máquinas y aparatos. Estos robustos clásicos de la automatización están acreditados desde hace décadas.Ventajas

Fiabilidad y robustez: también en entornos adversos.Funcionamiento correcto en caso de vibraciones, cargas de choque, cambios rápidos de temperatura, lubricantes refrigerantes agresivos, fuerte acumulación de viruta.

Sensor Ultrasónico:Son detectores de proximidad que trabajan libres de roces mecánicos y

que detectan objetos a distancias de hasta 8m. El sensor emite un

sonido y mide el tiempo que la señal tarda en regresar.

Estos reflejan en un objeto, el sensor recibe el eco producido y lo

convierte en señales eléctricas, las cuales son elaboradas en el aparato

de valoración. Estos sensores trabajan solamente en el aire, y pueden

detectar objetos con diferentes formas, colores, superficies y de

diferentes materiales.

Los materiales pueden ser sólidos, líquidos o polvorientos, sin

embargo han de ser deflectores de sonido. Los sensores trabajan

según el tiempo de transcurso del eco, es decir, se valora la distancia

temporal entre el impulso de emisión y el impulso del eco.

Sensores para Automatización:

Se incluyen sensores de efecto Hall, de presión y de caudal de aire. Estos sensores son de alta tecnología y constituyen soluciones flexibles a un bajo costo. Su flexibilidad y durabilidad hace que sean idóneos para una amplia gama de aplicaciones de automoción.

Sensores de Caudal de Aire:

Los sensores de caudal de aire contienen una estructura de película fina aislada térmicamente, que contiene elementos sensibles de temperatura y calor. La estructura de puente suministra una respuesta rápida al caudal de aire u otro gas que pase sobre el chip.

Sensores de Corriente:

Los sensores de corriente monitorizan corriente continua o alterna. Se incluyen sensores de corriente lineales ajustables, de balance nulo, digitales y lineales. Los sensores de corriente digitales pueden hacer sonar una alarma, arrancar un motor, abrir una válvula o desconectar una bomba. La señal lineal duplica la forma de la onda de la corriente captada, y puede ser utilizada como un elemento de respuesta para controlar un motor o regular la cantidad de trabajo que realiza una máquina.

Sensor de Efecto de Hall:. Se sirve del efecto Hall para la medición de campos magnéticos o

corrientes o para la determinación de la posición.Si fluye corriente por un sensor Hall y se aproxima a un campo magnético que fluye en dirección vertical al sensor, entonces el sensor crea un voltaje saliente proporcional al producto de la fuerza del campo magnético y de la corriente. Si se conoce el valor de la corriente, entonces se puede calcular la fuerza del campo magnético; si se crea el campo magnético por medio de corriente que circula por una bobina o un conductor, entonces se puede medir el valor de la corriente en el conductor o bobina.Son semiconductores y por su costo no están muy difundidos pero en codificadores ("encoders") de servomecanismos se emplean mucho.Posee aplicaciones como:

Mediciones de campos magnéticos (Densidad de flujo magnético)Mediciones de corriente sin potencial (Sensor de corriente)Emisor de señales sin contactoAparatos de medida del espesor de materiales

Sensores de Posición de Estado Solido:

Los sensores de posición de estado sólido, detectores de proximidad de metales y de corriente, se consiguen disponibles en varios tamaños y terminaciones. Estos sensores combinan fiabilidad, velocidad, durabilidad y compatibilidad con diversos circuitos electrónicos para aportar soluciones a las necesidades de aplicación.

Sensores de Presión y Fuerza:

Los sensores de presión son pequeños, fiables y de bajo costo. Ofrecen una excelente repetitividad y una alta precisión y fiabilidad bajo condiciones ambientales variables. Además, presentan unas características operativas constantes en todas las unidades y una intercambiabilidad sin recalibración.

Sensores de Temperatura:

Los sensores de temperatura se catalogan en dos series diferentes: TD y HEL/HRTS. Estos sensores consisten en una fina película de resistencia variable con la temperatura (RTD) y están calibrados por láser para una mayor precisión e intercambiabilidad. Las salidas lineales son estables y rápidas.

Sensores de Turbidez:

Los sensores de turbidez aportan una información rápida y práctica de la cantidad relativa de sólidos suspendidos en el agua u otros líquidos. La medición de la conductividad da una medición relativa de la concentración iónica de un líquido dado.

Sensores Magnéticos:Los sensores de proximidad magnéticos son caracterizados por la posibilidad de distancias grandes de la conmutación, disponible de los sensores con dimensiones pequeñas. Detectan los objetos magnéticos (imanes generalmente permanentes) que se utilizan para accionar el proceso de la conmutación. Los campos magnéticos pueden pasar a través de muchos materiales no magnéticos, el proceso de la conmutación se puede también accionar sin la necesidad de la exposición directa al objeto. Usando los conductores magnéticos (ej. hierro), el campo magnético se puede transmitir sobre mayores distancias para, por ejemplo, poder llevarse la señal de áreas de alta temperatura.

Los sensores magnéticos se basan en la tecnología magnetoresistiva SSEC. Ofrecen una alta sensibilidad. Entre las aplicaciones se incluyen brújulas, control remoto de vehículos, detección de vehículos, realidad virtual, sensores de posición, sistemas de seguridad e instrumentación médica.

Sensores de Presencia:

Este tipo de sensores son los encargados de indicar el momento en que se da un movimiento de un objeto, o bien algún ser vivo.

Se pueden encontrar ya sea inductivos, capacitivos y ópticos.

Sensores Acústicos:

Las ondas sonoras se manifiestan por las variaciones de presión y velocidad que ellas generan. En la mayoría de los casos el campo acústico en un punto es el resultado de la superposición de ondas sonoras que han experimentado reflexiones múltiples. Los micrófonos son los sensores que facilitan la conversión de una señal acústica en eléctrica. Se pueden aplicar diversos principios a su realización siendo la más común la combinación de fenómenos mecánico-acústicos y su conversión electromecánica.

Bibliografía

http://www.profesormolina.com.ar/tecnologia/sens_transduct/tipos.htm

http://es.wikipedia.org/wiki/

http://es.wikipedia.org/wiki/Transductor

http://es.wikipedia.org/wiki/Sensor

http://www.balluff.com/balluff/MES/es/products/overview-mechanical-sensors.jsp

http://www.info-ab.uclm.es/labelec/solar/Componentes/SACUSTICOS.htm

http://www.theben.es/Detectores-de-presencia-para-un-control-de-la-iluminacion