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UNIVERSIDAD AUTONOMA GABRIEL RENE MORENO
FACULTAD INTEGRAL DEL NORTE
CARRERA INGENIERIA INDUSTRIAL
TRABAJO DE INVESTIGACION N.-
“SENSORES”
Materia: CONTROL AUTOMATICO
Sigla/Grupo: IND/
Docente: ING. JORGE FIDEL CALVO
Universitario: WALTER DERMIT
Registro: 214087727
Montero – Santa Cruz – Bolivia 21 de junio del 2020
TRABAJO DE INVESTIGACION
UNIDAD III: SENSORES
OBJETIVO
Explicar la importancia las definiciones y las características de los sensores su funcionamiento y la clasificación de acuerdo.
CUESTIONARIO DE PREGUNTAS
Realizar un MAPA CONCEPTUAL de sensores.
Se clasifican en:
Activo Pasivo Digitales Discretos Mecánicos Analógicos Integrales Eléctricos Todo o nada Temporales Inteligentes Magnéticos De medida Térmicos Ultrasonidos Químicos Radiación
Sensibilidad Variación de la salida producida por una variación de entrada. Pendiente de la curva de calibración. Cuanto mayor, mejor. Linealidad Expresa lo constante que resulta la sensibilidad del sensor Exactitud Diferencia entre la salida real y el valor teórico de dicha salida (valor verdadero).
Dinámicas. – Velocidad de respuesta Capacidad para que la señal de salida siga sin retraso las variaciones de la señal de entrada. Respuesta frecuencial Relación entre la sensibilidad y la frecuencia cuando la entrada es una excitación senoidal. Representación mediante un gráfico de Bode. Estabilidad Desviación de salida del sensor al variar ciertos parámetros exteriores distintos del que se pretende medir.
3.-Realizar la descripción de las partes de un sensor?
● RECEPTOR (CAPTADOR). - Son dispositivos que detectan una determinada acción externa, temperatura, presión etc. ● TRANSMISORES. -Son partes del instrumento que convierten la salida del sensor en una señal suficientemente fuerte para transmitirla al controlador. Pueden ser neumáticas, eléctricas o digitales. ● TRANSDUCTOR. - Las señales del transmisor pasan a ser visualizados en valores numéricos.
Ilustración 1Partes de un sensor
4.-Realizar un cuadro clasificando los sensores según el principio de funcionamiento? (nombre, descripción de funcionamiento y aplicación)
Sensores activos Son aquellos que generan señales representativas de las magnitudes a medir en forma autónoma, sin requerir de fuente alguna de alimentación.
NOMBRE DESCRIPCION DEL
FUNCIONAMIENTO
APLICACION
PIEZCELETRICO
Un sensor piezoeléctrico es un dispositivo que utiliza el efecto piezoeléctrico para medir presión, aceleración, tensión o fuerza; transformando las lecturas en señales eléctricas.
Tiene aplicaciones en campos como la medicina, la industria aeroespacial y la instrumentación nuclear, así como en pantallas táctiles de teléfonos móviles.
FOTOELECTRICOS
Un sensor fotoeléctrico o fotocélula es un dispositivo electrónico que responde al cambio en la intensidad de la luz. Estos sensores requieren de un componente emisor que genera la luz, y un
en la industria la fiabilidad es esencial, se utilizan sensores de lazo cerrado, es decir que utilizan un emisor y un receptor sincronizados. Esto tiene muchas ventajas, como que la
variables (de resistencia variable, de capacidad variable, de inductancia variable). NOMBRES DESCRIPCION Y FUNCIONAMIENTO
APLICACIONES
RESISTIVOS
Desde el punto de vista puramente teórico, se dice que el sensor está formado por un oscilador cuya capacidad la forman un electrodo interno (parte del propio sensor) y otro externo (constituido por una pieza conectada a masa).
Estos sensores se emplean para la identificación de objetos, para funciones contadoras y para toda clase de control de nivel de carga de materiales sólidos o líquidos. También son utilizados para muchos dispositivos con pantalla táctil, como teléfonos móviles o computadoras ya que el sensor percibe la pequeña diferencia de potencial entre membranas de los dedos eléctricamente polarizados de una persona adulta.
INDUCTIVOS
Los sensores inductivos son una clase especial de sensores que sirve para detectar materiales ferrosos
principales aplicaciones de los sensores inductivos son la detección de piezas metálicas. Debido a su funcionamiento, en el que detectan los objetos sin contacto físico, permiten el contaje, analizar su posición y forma de objetos metálicos , se pueden emplear en la industria alimentaria, ya que no interfiere en los productos
SEMICONDUCTORES
Los semiconductores son elementos que desempeñan la función de conductores o aislantes selectivamente, en función de las condiciones externas a las cuales están sometidos, como temperatura, presión, radiación y campos magnéticos o eléctricos
Los semiconductores se usan en aplicaciones electrónicas, en especial para la fabricación de componentes como transistores, diodos y circuitos integrados. También son usados como accesorios o complementos de sensores ópticos, como láseres de estado sólido, y algunos dispositivos de potencia para sistemas de transmisión de energía eléctrica.
5.-Realizar un cuadro clasificando los sensores según la variable medida? (nombre, descripción y aplicación)
NOMBRES DESCRIPCION APLICACION SENSORES MECANICOS Efecto piezoresistivo: convierte una tensión aplicada en un cambio en la resistencia que puede sentirse en circuitos electrónicos tales como el puente de Whetstone.
El efecto piezoresistivo puede usarse en sensores que miden presión.
para medir cantidades como posición, forma, velocidad, fuerza, torque, presiòn, vibraciòn, deformación y masa.
SENSORES ELECTRICOS Los sensores dan siempre una respuesta eléctrica a la salida del mismo,
son utilizados para mediciones de varios dispositivos eléctricos
que buscan una respuesta precisa en el ambiente en que se desarrollan. SENSORES TERMICOS Cuando se refiere a variables térmicas, se está hablando de cambios de temperatura que se dan en ciertos puntos de un equipo, estructura o proceso industrial
aplicaciones para la elaboración de alimentos, climatización para control ambiental, dispositivos médicos, manipulación de productos químicos y control de dispositivos en el sector automotriz (p. ej., refrigerantes, ingreso de aire, temperaturas del cabezal de cilindro, etc.). Los sensores de temperatura se utilizan para medir el calor para asegurar que el proceso se encuentre, o bien dentro de un cierto rango,
6.- Describir los principales sensores utilizados en la industria?
✔ SENSORES DE TEMPERATURA Un sensor de temperatura es un dispositivo que recoge información sobre la temperatura de una fuente y la cambia a una forma que pueda ser comprendida por otro dispositivo. Se trata de una categoría de sensores de uso común que detectan la temperatura o el calor y también mide la temperatura de un medio.
Entre los principales sensores de temperatura utilizados en la automatización destacan los sensores digitales de temperatura y los sensores de humedad y temperatura. ( Termopares, RTD , Termistores, Infrarrojo)
✔ SENSORES DE PRESION
Un sensor de presión es un dispositivo que capta la presión y cambia su cantidad en una señal eléctrica dependiendo de la presión a la que se aplica. Los sensores de presión (giratorio) y los sensores de vacío son algunos de los principales sensores de presión utilizados en la automatización industrial. En el sistema, los sensores de presión pueden utilizarse para medir otras variables, como el flujo de fluidos/gas, la velocidad, el nivel del agua y la altitud. ( Piezoeléctricos, Galgas extensométricas).
✔ SENSORES MEMS
Este sensor MEMS (Sistemas Micro-Electro-Mecánicos) de automatización industrial convierte las señales mecánicas medidas en señales eléctricas. Los MEMS de aceleración y movimiento son algunos de los sensores importantes que se utilizan en la automatización industrial.
✔ SENSORES DE PAR
El sensor de par tiene la función de parada mecánica necesaria, aumenta la capacidad de sobrecarga y proporciona una protección adicional durante la instalación y el funcionamiento. Los sensores de par rotativo y los transductores de par son algunos de los sensores importantes que se utilizan en la automatización industrial. (Acelerómetro, Inductivo, Capacitivo ,Óptico ,fotoeléctricos)
7. Realizar un cuadro con los distintos tipos de sensores de temperatura?
SENSORES DESCRIPCION TERMOPAR Son los más utilizados en los dispositivos de medición de temperatura. Al estar conectados en pares, son simples y eficientes que dan salida a un voltaje DC muy pequeño proporcional a la diferencia de
8. Realizar un cuadro con los distintos tipos de sensores de presión
SENSORES DESCRIPCION
PIEZOELÉCTRICOS Un sensor piezoeléctrico es un dispositivo que utiliza el efecto piezoeléctrico para medir presión, aceleración, tensión o fuerza; transformando las lecturas en señales eléctricas.
GALGAS EXTENSOMÉTRICAS Por tanto, funcionan de manera similar a los transductores de fuerza. En el rango de baja presión, con frecuencia se utiliza una membrana como cuerpo de medición sensible a la presión. En cambio, en el rango de alta presión, el cuerpo de deformación suele consistir en una pieza de acero tubular.
HK3010 10MPa El Sensor de presión HK3010 trabaja en el rango de 0 a 10 MPa, un rango común para aplicaciones experimentales en neumática y sistemas de presión constante (agua, aceite, combustible). La salida del sensor es un voltaje analógico que varía linealmente desde 0.5V para 0 MPa hasta 4.5V para 10 Mpa.
REZONANTE Los sensores de presión resonantes la miden por los cambios de frecuencia de resonancia en un mecanismo de detección del esfuerzo ocasionado por la presión que se le aplique.
9. Realizar un cuadro con los distintos tipos de sensores capacitivo
SENSORES DESCRIPCION
SONDA CON BLINDAJE Los sensores blindados tienen una banda metálica alrededor de la sonda. Esto ayuda a dirigir el campo electrostático al frente del sensor y resulta en un campo más concentrado. La construcción blindada permite la posibilidad de montaje del sensor al ras en piezas de material que los rodean sin que se produzcan falsas detecciones.
SONDA SIN BLINDAJE Los sensores sin blindaje no tiene una metálica alrededor de la sonda y por lo tanto tienen menos concentración de campo electrostático. Muchos modelos no blindado están equipados con sondas de compensación, las cuales proporcionan mayor estabilidad al sensor. Las sondas de compensación se describen posteriormente en esta sección.
LEXICO
1.-SENSORES. - Un sensor es un dispositivo que está capacitado para detectar acciones o estímulos externos y responder en consecuencia. Estos aparatos pueden transformar las magnitudes físicas o químicas en magnitudes eléctricas.
2 .- FUNCIONAMIENTO. - El funcionamiento es el comportamiento normal que un elemento tiene, comportamiento esperado para realizar una tarea específica. El término deriva de función, de la relación que se establece entre dos variables determinadas. Así, funcionar implica que algo se relacione con un hecho o circunstancia de modo efectivo.
3.-ULTRASONIDO. - Los ultrasonidos son una serie de ondas mecánicas, generalmente longitudinales, cuya frecuencia está por encima de la capacidad de audición del oído humano. El ultrasonido no tiene propiedades diferentes de las ondas audibles, excepto que los humanos no pueden oírlas.
4.- PARAMETRO. - Un parámetro se considera esencial en todas las áreas, es un indicativo bien marcado para lograr evaluar o valorar una situación particular. Por ejemplo, a partir de un parámetro, una determinada circunstancia puede ser entendida o colocada en perspectiva para su comprensión o clasificación.
5.- LASER. - amplificación de luz por emisión estimulada de radiación) es un dispositivo que utiliza un efecto de la mecánica cuántica, la emisión inducida o estimulada, para generar un haz de luz coherente tanto espacial como temporalmente.
6.-EXATITUD. - En ingeniería, ciencia, industria y estadística, se denomina exactitud a la capacidad de un instrumento de acercarse al valor de la magnitud real. La exactitud es
diferente de la precisión. Exactitud es la cercanía del valor experimental obtenido, con el valor exacto de dicha medida.
7.-SEÑAL. - Una señal es un signo, un gesto u otro tipo de informe o aviso de algo. La señal sustituye, por lo tanto, a la palabra escrita o al lenguaje. Ellas obedecen a convenciones, por lo que son fácilmente interpretadas. Cuando se trata de símbolos, las señales están colocadas en lugares visibles y están realizadas normalmente en diversos colores y formas.
8.-FRECUENCIAL. - La probabilidad frecuencial o frecuentista hace referencia a la definición de probabilidad entendida como el cociente entre el número de casos favorables y el número de casos posibles, cuando el número de casos tiende a infinito.
9.-TRANDUCTOR. - es un dispositivo capaz de transformar o convertir una determinada manifestación de energía de entrada, en otra diferente de salida, pero de valores muy pequeños en términos relativos con respecto a un generador. El tipo de transductor ya nos indica cual es la transformación que realiza (por ejemplo electromecánica).
10.-FOTOELECTRICO. - Todo fenómeno eléctrico provocado por la intervención de la radiación luminosa es fotoeléctrico. El dispositivo que permite obtener corrientes eléctricas por la acción de la luz se denomina célula o celda fotoeléctrica o fotovoltaica.
11.-INDUCTANCIA. - En electromagnetismo la inductancia, es la medida de la oposición a un cambio de corriente de un inductor o bobina que almacena energía en presencia de un campo magnético, y se define como la relación entre el flujo magnético y la intensidad de corriente eléctrica que circula por la bobina y el número de vueltas (N) del devanado.
12.-GALGA EXTENSOMÉTRICAS. - es un sensor que mide la deformación, presión, carga, par, posición, etcétera, y se basa en el efecto piezorresistivo, que es la propiedad que tienen ciertos materiales de cambiar el valor nominal de su resistencia cuando se les somete a ciertos esfuerzos y se deforman en dirección de los ejes mecánicos.
13.-ROTATIVO. - Se dice especialmente de una máquina de imprimir, que, mediante un movimiento rotatorio continuado, imprime los periódicos a gran velocidad, se define el que rueda, gira o da vueltas en alrededor de un eje. Perteneciente o relativo a la rotación o que se denota e implica en ella.
14.- SENSOR INDUCTIVO. - Los sensores inductivos son una clase especial de sensores que sirve para detectar materiales ferrosos, Los sensores de proximidad inductivos
BIBLIOGRAFIA
http://thelastlabproject.blogspot.com/2010/12/clasificacion-de-los-sensores.html
1.- (https://www.mecatronicalatam.com/es/tutoriales/sensores/)
(http://tecno.iesvegadelturia.es/apuntes/tecind2/Tema_7/sensores.htm)
2.- (https://www.balluff.com/es/ar/service/basics-of-automation/fundamentals-of-automati on/basic-of-sensing/)
3.- (https://www.balluff.com/es/ar/service/basics-of-automation/fundamentals-of-automati on/basic-of-sensing/)
4- (https://www.monografias.com/trabajos104/fundamentos-y-clasificacion-sensores/fun damentos-y-clasificacion-sensores.shtml)
5.- (http://blogmeei2017.blogspot.com/2017/10/sensores-los-sensores-son-dispositivos.ht ml, 2017)
6.- (https://www.cursosaula21.com/que-son-los-sensores-de-automatizacion-industrial/)
7.- (https://www.logicbus.com.mx/sensores-temperatura.php)
(https://www.hbm.com/es/7881/como-funciona-un-transductor-de-presion-de-galgas-e xtensometricas/)
9.- (https://instrumentacionmoctezuma.wordpress.com/2017/10/10/sensores-inductivos-y- capacitivos/)
(https://es.slideshare.net/clishman20julio/sensor-capacitivo-65515522)
10.- (https://es.slideshare.net/lonely113/sensores-inductivos-8801776)
