Los aspectos y funcionamientos de los sensores

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Universidad Tecnológica del Norte de Guanajuato

Mecatrónica, Grupo GME0711

Unidad II

Expresión Oral y Escrita I

Sensores

Isabel del Carmen Villarreal Hernández

Viernes 20 de Noviembre de 2015 Dolores Hidalgo C. I. N., Gto.

Introducción
En el presente trabajo se dará a conocer sobre los aspectos y funcionamientos de los sensores, hoy en día sería imposible realizar maniobras algo complicadas dentro del ámbito industrial si no fuera por dos elementos ampliamente extendidos en la actualidad. Estos dos elementos son los que nos ayudan a llevar los trabajos mejores procesados y con una mejor garantía de calidad y seguridad, aquellos que fueron fabricados para que la maquinaría tenga una buena visión sobre el entorno físico exterior y así poder tener un mejor funcionamiento de las máquinas que se operan.

Daremos a conocer los diferentes tipos de sensores empleados en la industria de la automatización, por lo que se analizan los funcionamientos de los diversos tipos de sensores que existen. En el trabajo se presenta una parte en donde se dan a conocer los principales fundamentos necesarios para entender los métodos empleados para convertir magnitudes físicas en parámetros útiles para su interpretación en un controlador que enviará señales a un actuador el cual se accionará según las reglas aplicadas por dicho controlador.

Además es de suma importancia que en las industrias y empresas seleccionen  el sensor  acuerdo para la actividad que deseen realizar y de esta manera puedan automatizar su proceso economizando tiempo y espacios, además de aumentar la seguridad tanto del producto que se elabora en el proceso, como el de los usuarios que lo están manipulando.

Así como es importante la utilización de los sensores en la parte de las industrias, también es muy importante en la robótica y en los sectores poco productivos como el ahorro energético y el control ambiental, en automóviles y electrodomésticos. Prácticamente todos los aparatos electrónicos que tienen una parte automática, llevan en ellos un dispositivo que capta las señales necesarias para llevar a cabo las instrucciones previamente programadas y actuar de acuerdo a la señal  captada.

Podemos definir como sensores a todos aquellos dispositivos que sirven para convertir una variable física en una señal correspondiente a una forma física distinta. Por lo tanto captan señales de conveniencia y de acuerdo a ellas, realizan una acción predeterminada durante la elaboración de un proceso. Gran avance de la seguridad y calidad del producto hoy en día son gracias a los sensores puesto que estos proporcionan la característica que si el trabajador sobre pasa cierto límite este manda la señal que se detenga la producción así manteniendo la calidad del producto como la seguridad del operador.

Los sensores forman parte de los sistemas de control informáticos, por lo tanto no se necesita de mucho personal en los procesos, debido a esto las máquinas pueden ser capaces de realizar los procesos por si solas.

Los sensores se encargan de transformar un tipo de variable física como la fuerza, presión, temperatura, velocidad, etc., algunos de los sensores que son utilizados con más frecuencia son los calibradores de tención, los cuales se utilizan para medir la fuerza y la presión. Entre estos también se incluyen los termopares (para medir temperatura), los velocímetros (mide la velocidad). Para medir estas magnitudes los sensores actúan de la siguiente manera: Un fenómeno físico al ser medido es captado por el sensor y muestra en su salida una señal eléctrica que depende del valor de la variable física. Después la señal eléctrica enviada es modificada por un sistema de acondicionamiento de señal, que tiene como salida un voltaje. El sensor dispone de unos circuitos integrados que transforman y amplifican la tensión de salida, que pasa a ser convertida para emitir la señal a un PC.

Cualquier sensor necesita estar calibrado para que pueda ser útil como dispositivo de medida y así pueda tener una buena señal de salida ya convertida, para que así, las máquinas que dependan de él, puedan tener un buen funcionamiento y no afecte a las tareas que se estén realizando.

Características de los sensores

Se dice que existen seis tipos de señales: mecánicas, térmicas, magnéticas, eléctricas, ópticas y moleculares (químicas). Por esto, el número de sensores disponibles para cada una de las magnitudes físicas es muy grande, por lo que no se puede proceder a su estudio sin antes clasificarlos de acuerdo a algún criterio. Aquí se tensionan características de los sensores:

• La señal que el sensor genera: voltaje, rango, amplitud, respuesta de frecuencia, precisión, etc., están determinadas por el tipo de acondicionamiento de señal que se enviará al hardware a utilizar.
• La calibración del sensor va de acuerdo a su variable física, dependiendo de la respuesta del sensor se basan los cambios de dicha variable.
• La dependencia entre sistemas de la misma calidad, ya que por ejemplo; un sistema de buena calidad no daría un buen funcionamiento con un sistema de mala calidad.
• La precisión del sensor. Esto es la capacidad de medición del mismo valor repetidas veces en idénticas condiciones.
• El tiempo de respuesta del sensor es el tiempo requerido para responder a un cambio brusco de la variable que está siendo calculada.

Clasificación de sensores

Existen varias formas de clasificar los sensores. Los sensores se pueden clasificar tomando en cuenta su principio  físico de funcionamiento por la variable física de medida:

• Los sensores de velocidad proporcionan una tensión proporcional a la velocidad del giro de eje, utilizan un interruptor que se basa en fuerzas magnéticas y deciden si activarse o no dependiendo de la variable física.
• Los sensores de proximidad son los que detectan el objeto antes del contacto a dicho sensor para así sostener o evitar el objeto.
• Los sensores ópticos emplean fotocélulas como elementos de detección, a veces disponen de un emisor de luz y la fotocélula de detección del reflejo sobre el objeto.
• Los sensores magnéticos usan el efecto magneto resistivo por las cuales un material magnético cambia su resistencia en presencia de un campo magnético externo. Estos sensores encuentran aplicación en instrumentación y control de procesos, también en la automatización industrial.

Conclusión

El tema de los sensores lleva una gran variedad de aplicaciones y dependen de la magnitud que en la práctica se desea medir u observar. No podemos dejar de resaltar la importancia de los sensores en el ámbito industrial porque son prácticamente indispensables para llevar un mejor funcionamiento y control de las maquinas operables.

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