SENSORES Y TRANSDUCTORES

SENSORES

Y

TRANSDUCTORES

BIBLIOGRAFIA:

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http://snsoresdetemperatura.blogspot.mx/

http://www.monografias.com/trabajos3/transductores/transductores.shtml

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http://www.uhu.es/diego.lopez/ICI/Transductores%20de%20velocidad.pdf

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

SENSORES:

Un sensor 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, desplazamiento, presión, fuerza, torsión, humedad, movimiento, pH, etc. 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.

Un sensor se diferencia de un transductor en que el sensor está siempre en contacto con la variable de instrumentación con lo que puede decirse también que es un dispositivo que aprovecha una de sus propiedades con el fin de adaptar la señal que mide para que la pueda interpretar otro dispositivo. Como por ejemplo el termómetro de mercurio que aprovecha la propiedad que posee el mercurio de dilatarse o contraerse por la acción de la temperatura. Un sensor también puede decirse que es un dispositivo que convierte una forma de energía en otra.

TRANSDUCTORES:

Un transductor es un dispositivo capaz de transformar o convertir un determinado tipo de energía de entrada, en otra diferente a la salida.

El nombre del transductor ya nos indica cual es la transformación que realiza (por ejemplo electromecánica, transforma una señal eléctrica en mecánica o viceversa), aunque no necesariamente en esa dirección. Es un dispositivo usado principalmente en la industria, en la medicina, en la agricultura, en robótica, en aeronáutica, etc. para obtener la información de entornos físicos y químicos y conseguir (a partir de esta información) señales o impulsos eléctricos o viceversa. Los transductores siempre consumen algo de energía por lo que la señal medida resulta debilitada.

SENSORES DE TEMPERATURA

La temperatura es una variable crítica utilizada para controlar la calidad de los productos en muchos procesos industriales. En este capítulo Examinaremos las características generales de algunos tipos de Sensores electrónicos empleados comúnmente en los ambientes Industriales para medir y controlar temperatura de forma precisa

SENSORES TERMO RESISTIVOS.

También denominados termo resistencias, son dispositivos cuya resistencia cambia a medida que lo hace la temperatura. Los más conocidos son los detectores de temperatura resistivos o RTD (resistance temperature detectors), basados en materiales metálicos como el platino y el níquel, y los termistores, basados en óxidos metálicos semiconductores.

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SENSORES TERMOELÉCTRICOS.

Popularmente conocidos como termocuplas o termopares, son dispositivos que producen un voltaje proporcional a la diferencia de temperatura entre el punto de unión de dos alambres metálicos disímiles (unión ca¬liente) y cualquiera de los extremos libres (unión fría). Este fenómeno se denomina efecto Seebeck.

SENSORES MONOLÍTICOS O DE SILICIO.

Son dispositivos basados en las propiedades Térmicas de las uniones semiconductoras (PN), particularmente la dependencia de la tensión base emisor (VBE) de los transistores bipolares con la temperatura cuando la corriente de colector es constante. Generalmente incluyen sus propios circuitos de procesamiento de señales, así como varias funciones de interface especiales con el mundo externo.

SENSORES PIROELÉCTRICOS

También denominados termómetros de radiación, son dispositivos que miden indirectamente la temperatura a partir de la medición de la radiación térmica infrarroja que emiten los cuerpos calientes.

CONCEPTOS BÁSICOS TRANSDUCTORES DE TEMPERATURA

Los transductores eléctricos de temperatura utilizan diversos fenómenos que son influidos por la temperatura y entre los cuales figuran:

* Variación de resistencia en un conductor (sondas de resistencia).

* Variación de resistencia de un semiconductor (termistores).

* f.e.m. creada en la unión de dos metales distintos (termopares).

* Intensidad de la radiación total emitida por el cuerpo (pirómetros de radiación).

* Otros fenómenos utilizados en laboratorio (velocidad del sonido en un gas, frecuencia de resonancia de un cristal, etc.).

TERMÓMETROS DE RESISTENCIA.

Los conductores generalmente muestran un incremento en su resistencia con la temperatura, que se rige por la siguiente expresión:

RT=RO(1+a1T+a2T2+a3T3…+anTn)

El número de términos ahí depende del material, el rango de temperatura y la exactitud requerida.

Los materiales más comunes para la fabricación de RTD's son el platino, el níquel y el cobre y en algunas aplicaciones a bajas temperaturas (alrededor de los 20oK) el Rodio.

Las características que deben tener los materiales empleados son:

1. Alto coeficiente de temperatura de la resistencia ( sensibilidad ).

2. Alta resistividad, ya que cuanto mayor sea la temperatura mayor será la variación por grado.

3. Relación lineal temperatura-resistencia.

4. Rigidez y ductilidad.

5. Estabilidad de las características en la vida útil.

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