Transductores

Definición y características generales

¿QUÉ ES UN TRANSDUCTOR?

Un transductor es un dispositivo que transforma un tipo de variable física (por ejemplo, fuerza, presión, temperatura, velocidad, etc.) en otro. Un sensor es un transductor que se utiliza para medir una variable física de interés. Algunos de los sensores y transductores utilizados con más frecuencia son los calibradores de tensión (utilizados para medir la fuerza y la presión), los termopares (temperaturas), los velocímetros (velocidad).Cualquier sensor o transductor necesita esta calibrado para ser útil como dispositivos de medida. La calibración es el procedimiento mediante el cual se establece la relación entre la variable medida y la señal de salida convertida. Los transductores y los sensores pueden clasificarse en dos tipos básicos, dependiendo de la forma de la señal convertida. Los dos tipos son:

Transductores analógicos:

Los transductores analógicos proporcionan una señal analógica continua,por ejemplo voltaje o corriente eléctrica. Esta señal puede ser tomadacomo el valor de la variable física que se mide.

Transductores digitales:

Los transductores digitales producen una señal de salida digital, en la forma deun conjunto de bits de estado en paralelo o formando una serie de pulsacionesque pueden ser contadas. En una u otra forma, las señales digitalesrepresentan el valor de la variable medida. Los transductores digitales suelenofrecer la ventaja de ser más compatibles con las computadoras digitales quelos sensores analógicos en la automatización y en el control de procesos.

ALGUNOS CONCEPTOS RELACIONADOS CON LOS TRANSDUCTORES

Campo de medición:

Corresponde al margen entre los valores mínimo y máximo de la magnitud física medida por el transductor.

El valor de F.S.O. (³Full Scale Output´):

Corresponde al valor de fondo de escala, y es la diferencia entre las

Tensiones de salida del transductor, correspondientes a los valores límites del campo de medición.

Constante de proporcionalidad:

Es la relación que existe entre el valor de salida y el correspondiente valor de la magnitud de entrada.

Error de linealidad :

Es el desplazamiento de la constante de proporcionalidad entre el valor de entrada y el de salida. Éste se expresa en porcentaje del valor máximo de salida.

Precisión:

Se conoce también como error de medición, y corresponde al margen máximo entre el valor medido y el real; se expresa en porcentaje del valor del fondo de escala.

Velocidad de respuesta:

Corresponde a la rapidez con la que la magnitud de salida responde a las variaciones de la magnitud de entrada.

Estabilidad:

Es la constancia de la relación entrada-salida para todas las condiciones de funcionamiento.

Repetitividad:

es el margen de tolerancia que abarca los valores de la misma medición. Normalmente se expresa en fracciones de la precisión.

CARACTERÍSTICAS DE LOS TRANSDUCTORES

Algunas características que tienen los transductores son:

Exactitud:

La exactitud de la medición debe ser tan alta como fuese posible. Se entiende por exactitud que le valor verdadero de la variable se pueda detectar sin errores sistemáticos positivos o negativos en lamedición. Sobre varias mediciones de la variable, el promedio de error entre el valor real y el valor detectado tendera a ser cero.

Precisión:

La precisión de la medición debe ser tan alta como fueseposible. La precisión significa que existe o no una pequeña variaciónaleatoria en la medición de la variable. La dispersión en los valores de una serie de mediciones será mínima.

Rango de funcionamiento:

El sensor debe tener un amplio rango de funcionamiento y debe ser exacto y preciso en todo el rango.

Velocidad de respuesta:

El transductor debe ser capaz de responder a los cambios de la variable detectada en un tiempo mínimo. Lo ideal sería una respuesta instantánea.

Calibración:

El sensor debe ser fácil de calibrar. El tiempo y losprocedimientos necesarios para llevar a cabo el proceso de calibracióndeben ser mínimos. Además, el sensor no debe necesitar una recalibración frecuente. El término desviación se aplica con frecuencia para indicar la pérdida gradual de exactitud del sensor que se produce con el tiempo y el uso, lo cual hace necesaria su re calibración.

Fiabilidad:

El sensor debe tener una alta fiabilidad. No debe estar sujeto a fallos frecuentes durante el funcionamiento

Convertidor

Si aun así la señal modificada por el transductor no es compatible con la del receptor final se utiliza un convertidor para lograr esta compatibilidad entre transmisor y receptor.

Tipos de transductores

• Transductores para cantidades térmicas

• Transductores para cantidades acústicos

• Transductores para cantidades fotoeléctrico

• Transductores electro químico

• Transductor electromecánico

• Transductor electromagnético

• Transductores para reacción nuclear

Transductores para movimientos mecánicos de sólidos

Extensiómetros (de movimiento) para fuerza, peso o torque. Medidores de presión y flujo (para mecánica de fluidos). Acelerómetros e Higrómetros.

Potenciómetros de resistencia

: Consisten en una resistencia con un contacto movible. Con una excitación de voltaje fijo, el voltaje de salida es una función de la posición del contacto. Esta función es generalmente lineal pero hay potenciómetros con funciones especiales.

Transductores de desplazamiento inductivo

El movimiento, que es la variable de entrada, se utiliza para cambiar la reluctancia de un camino de flujo magnético que se traduce en un cambio de voltaje en la salida. Otra subclase son los sensores de proximidad que registran por el mismo principio el movimiento de un metal conductor en un campo de corriente alterna.

Transformadores diferenciales

:Son transformadores cuyo núcleo de hierro es movible. El movimiento del núcleo cambia el acoplamiento inductivo entre el primario y el secundario esto produce un voltaje de salida en función del desplazamiento.

Sincros

El sincro es un transductor de posición angular con

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