Sensores de piezoeléctricos

Sensores de piezoeléctricos

Los sensores piezoeléctricos son catalogados como herramientas versátiles para la medición de varios procesos. Son utilizados para garantías de calidad, procesos de control, investigación y desarrollo en diferentes campos industriales. Aunque el efecto piezoeléctrico fue descubierto por Curie en 1880, éste comenzó a ser implementado en las aéreas sensoriales de la industria sólamente a partir del año 1950. Desde entonces, el uso de este principio de medición se ha incrementado, ya que puede ser considerado como una tecnología madura gracias a su fácil manejo y su alto nivel de confiabilidad. Tiene aplicaciones en campos como la medicina, la industria aeroespacial y la instrumentación nuclear, así como pantallas táctiles de teléfonos celulares. En la industria automovilística, los elementos piezoeléctricos son utilizados para monitorear la combustión durante el desarrollo de motores de combustión interna. Los sensores pueden estar, bien sea montado directamente en hoyos adicionales en la culata o en las bujías las cuales están equipadas con un sensor piezoeléctrico en miniatura.

Magnitudes de medición

Las presiones se miden directamente, por deformación de una membrana o por un sensor de fuerza, para las siguientes aplicaciones (ejemplos):

• presión de admisión o de sobrealimentación (1...5 bares), inyección de gasolina,

• presión de frenado (10 bares), frenos electroneumáticos,

• presión de resorte neumático (16 bares), vehículos de suspensión neumática,

• presión de neumáticos (5 bares absoluta), sistema de control o de regulación de la presión de inflado,

• presión de alimentación hidráulica (aprox. 200 bares), ABS, servodirección,

• presión de amortiguadores (+200 bares), sistemas de regulación de la suspensión,

• presión del agente frigorífico (35 bares), sistemas de aire acondicionado,

• presión de modulación (35 bares), cambios automáticos,

• presión de frenado en el cilindro principal y en los cilindros de freno de rueda (200 bares), compensación automática del momento de convolución, freno de mando electrónico,

• sobrepresión/depresión dentro del depósito de combustible (0,5 bares), "diagnosis de a bordo",

• presión en la cámara de combustión (100 bares, dinámica), detección de fallos del encendido y de picado,

• presión dentro de un elemento de bomba de inyección diesel (1000 bares, dinámica), regulación electrónica diesel,

• presión del combustible en sistemas "Common Rail" diesel (1500 ó 1800 bares),

• presión del combustible en sistemas "Common Rail" gasolina (100 bares).

Principios de medición

La magnitud de medición "presión" se manifiesta en los gases y líquidos como efecto de fuerza no dirigible, es decir, que actúa en todas las direcciones.

Sensores piezoeléctricos

Aplicación

Los sensores de alta presión se emplean en el automóvil para medir la presión del combustible y del líquido de freno:

• Sensor de presión "rail" diesel

Este sensor mide la presión del combustible en el tubo

...