Dispositivos situados en cierto medio, que generan una senal de una determinada
forma fisica convertible en otra señal de una forma física diferente.
El elemento que realiza dicha conversación se suele denominar TRASDUCTOR.
La utilización conjunta del sensor da lugar a un ¨sistema sensor¨ adecuadamente construidos para trabajar en condiciones existentes en un entorno industrial ¨Temperatura
elevada presencia de polvo, humedad relativa se les denomina.
SENSORES INDUSTRIALES
Sensor: Dispositivo que convierte una variable fisica no electrica en otra electrica que contiene información, algunas funciones son:
-Amplificación
de la señal
-Filtrado
-Corrección
-Conversión
SE CLASIFICAN EN:
Principio de funcionamiento.
Activos.
La maginitud fisica a
medir proporciona la
enrgia necesaria, para
la generacion de salida
electrica.
Se limita a modificar
algunos de los
parametros electricos
caracteristicos .
-Resistivos
-Capacitivos
-Inductivos
-Otros
Tipo de senal electrica generada.
Digital.
Generan senales electricas que
toman numero finito de niveles o
estados entre maximo y minimo.
Analogica.
Pueden tomar cualquier valor dentro de
unos margenes llevando la informacion a su
amplitud, equivalen a la suma de senoides
de frecuencia minima mayor que cero.
Temporal.
Proporcionan salida de senales
pueder ser senoidales o cuadradas
generada por un circuito.
-Frecuencia -Fase
-Duracion de impulso
-No de impulsos
Rango de valores proporcionados.
De medida.
Proporcinan a la salida todos los valores
posibles correspondiente a cada valor de la
variable dentro de un rango, pueden ser Digital,
Analogicas o Teporales.
Todo-Nada.
Detectan solamente si la magnitud de la variable de entrada esta por
encima o por debajo de un valor, solo puede tomar dos valores y se le
denomina exceso de simplificacion.
Nivel de integracion.
Discretos.
Sistema de sensores en los qe el
circuito de acondicionamiento se
realiza mediante componentes
Integrados
estan construidos en
unico circuito integrado
monolitico o hibrido.
Inteligentes
La salida del circuito acondicionador
debe ser modificada para cumplir
con las siguientes tareas:
-Corregir no lineales -Verificar el
correcto funcionamiento -Transmitir
informacion a distancia
Tipo de variable Fisica medida
-Presion
-Temperatura
-Humedad
-Fuerza
-Aceleracion
-Velocidad
-Caudal
-Desplazamiento
de objetos -Nivel
de solidos o
liquidos
-Quimicos.
Modo de operacion.
Deflexion
La variable medida produce otra similar en el sensor
pero opuesta y directamente relacionada con ella.
De Comparacion
Son mas presisas porque se pueden calibrar con un
patron de calidad,el detector debe medir alrededor
de cero y en ocasiones ha de ser muy sensibles.
Funcion de transferencia.
Relacion matematica que
existe entre la magnitud de
entrada del sensor y la senal
de salida.
Lineales
Es una ecuacion diferencial de
coeficientes constantes, pueden
ser de orden cero uno o dos.
No lineales
Cuando la funcion de transferencia, no
es una ecuacion diferencial lineal de
coeficientes constantes.
SE CARACTERIZAN POR:
Campo o rango de medida.
Se define como;
El conjunto de valores de la magnitud a medir
que estan comprendidos dentro de los limites
superior e inferior de la capacidad de medida
del sensor.
Forma de variacion de la magnitud de entrada.
Estaticos
Se caraterizan por no presentar variaciones
rapidas o discontinuas en el tiempo que implica
un contenido armonico de baja frecuencia.
Dinamicos.
son de naturaleza periodica,estable y
continua como manifestacion de su propio
funcionamiento.
Transitorios.
se producen en sistemas fisiocs de alguna
perturbacion de algun punto de los mismos,
presentan cambios bruscos que contienen la
informacion principal del sistema
Aleatorios.
presentan variaciones no previsibles en sus
parametros (amplitud y frecuencia)precisa de
criterios estadisticos y de funciones de
probabilidad
CARACTERISTICAS ELECTRICAS.
De salida
Todo-Nada.
Todo -Nada cuatros hilos
Consumo del sensor: Mediante
la potencia de watios o
voltamperios. según se
alimenta en continua o alterna.
Corriente de carga mínima:
Circulación de corriente mínima.
Tensión Residual: Es el valor
máximo de la tensión que puede
haber cuando se encuentra activado.
Corriente Residual: La corriente
que circulan atraves de la carga
cuando el sensor esta desactivado.
Similar a la de tres hilos, y tiene dos salidas que
pueden estar realizadas con transistores PNP y
NPN una de la cuales es normalmente cerrada.
Todo-Nada de dos y tres hilos.
Se caracteriza porque sus hilos se alimenta y carga, tres
terminales de la cuales dos proporcionan la tensión de
alimentación al sensor y la carga al tercero.
Salida Electronica.
Numero de terminales de salida:
Sensores de dos tres y cuatro hilos.
Niveles de salida a los valores de la variable:
Sensores de proximidad sin contacto.
Tipo de dispositivo electronico utilizado:
Transitor NPN y PNP de alimentación alterna.
Salida tipo Relé.
Posee un contacto conmutado que recibe
la denaminacion SPST, normalmente
abierto normalmente cerrado.
Proporcionan dos niveles de tensión a su salida y
por ello la configuración es la mas parecida a la
digital con sus siguientes parametros:
Configuracion de Salida.
Similar al digital. pueden hacer otro tipo de cargas.
Tension de alimentacion.
Puede ser continua o alterna.
Corriente de carga maxima.
La máxima corriente que puede circula de uno u otro sentido.
Digital.
Es la corriente carga maximá que
puede circular de uno u otro sentido
através de la terminal de salida.
Analogica
La transmision de la corriente
proporciona la realizacion de los
convertidores tension corriente
en un circuito integrado.
Temporal
El parametro mas importante es la
cargabilidad de salida y compatibilidad
entre los niveles de tensión y corriente
del sistema electronico conectado a el.
Es el tipo de formato utilizado y tiene una gran
importancia porque de ellas depende la compatibilidad
entre el sensor industrial y el sistema acoplados a el.
CARACTERISTICAS DE ALIMENTACION
Los autogeneradores o activos para se
funcionamiento necesitan una fuente de
alimentacion que les proporcione atencion
electrica que funcionen adecuadamente,
pueden ser:
Continua
Ondulacion Residual
Maxima tension alterna pico a
pico superpuesta a la tension
continua de alimentacion
admisible para el sensor.
Alterna
CARATERISTICAS DE AISLAMIENTO
Cuando un sensor esta aislado
electronicamente es importante
conocer el grado de aislamiento entre ellas.
Resistencia de aislamiento: Entre las partes
de medida mediante la aplicacion de una
tension continua de un valor.
Tension de ruptura o rigidez
dielectrica
CARACTERISTICAS MECANICAS
Aspectos de tipo mecanico,
condicones de manejo e
instalacion
Configuracion constructiva
y sus dimensiones externas
Instrucciones de montaje
Tipo, tamano y
localizacion de conexiones
elctricas y mecanicas
Ajustes externos
Material de la carcasa
Grado de proteccion
Proteccion ambiental
Normas aplicables (IEC 144) Especifica
el grado de proteccion a la entrada de
agentes externos solidos o liquidos.
Denominado grado de sellado de los
sensores es una caracteristica mecanica
de importancia de un sistema hermetico
sometidas a condiciones ambientales.
CARACTERISTICAS DE FUNCIONAMIENTO
Hacen referencia a unas
condiones determinadas de
acuerdo con la naturaleza,
se clasifican en:
Estaticas.
Describen el comportamiento de
condiciones ambientales determinadas y
en ausencia de condiciones externas tales
como vibraciones, aceleraciones y golpes.
Exactitud; Capacidad
para proporcionar a
su salida una senal
que coincida al valor
verdadero.
Precision, repetibilidad y
reproducibilidad; Proporciona el
mismo valor de la salida de una
secuencia de medida del valor de la
variable de entrada en las mismas
condiciones ambientales.
Calibracion: Ajusta la salida
de un sensor sobre su rango
completo de medida
correspondiente a la
magnitud a medir.
Histeresis: Maxima diferencia
entre las senales de salida.
Linealidad: Maxima
desviacion de la
curva de calibracion.
Umbral: Se define en terminos
en la magnitud a medir y puede
tener diferentes valores en las
distintas zonas del rango.
Resolucion: Cambio o escalon
mas pequeno de la salida cuando
la magnitud a medir varia
continuamente dentro del rango y
se expresa % del valor a escala.
Sensibilidad: Representa la
variacion de la salida del sensor.
Dinamicas.
Especifican la respuesta al variar la magnitud al medir.
Respuesta en frecuencia: La varaciacion
de la relacion entre las amplitudes de las
senales de salida y de entrada.
Tiempo de Respuesta: Valor
medido del tiempo que tarda la
salida en de todo a nada y Vicsa.
Tiempo de subida: Determina el
intervalo comprendido entre la
senal de salida y valor final.
Constante de tiempo: Tiempo
necesario pra que la salida
alcanze el 63% de su valor final.
Amortiguamiento: Diferencia entre el valor
del pico de la senal de salida y su amplitud
final.
Ambientales.
Efectos Termicos:
Intervalo de temperatura
ambiental de acuerdo
con las especificaciones.
Efectos de la Aceleracion: La
diferencia maxima entre lo
valores de salida de una
aceleracion y en ausencia de ella.
Efectos de la presion
ambiental: Maxima variacion
de la senal de salida cuando
la presion ambiental cambia.
Efectos de las perturbaciones electricas:
Perturbaciones no deseadas, que son
captadas procedentes del entorno fisico en el
que se utiliza.
Otros Efectos: La humedad, la corrosion, la atmosfera salina,
Etc.
Fiabilidad.
Hacen referencia a la vida util del sensor, y las consecuencias de
envejecimiento que aparecen con el transcurso del tiempo.
DE APLICACION GENERAL EN PROCESOS DE FABRICACION.
Sensores detectores de objetos: Segun la distancia se clasifican en:
Con contacto
Sensores de Proximidad con contacto.
Finales de carrera.
Detectan que un objeto en
movimiento alcanza una
determinada posicion.
Poseen un unico contacto con
pequena capacidad de ruptura
Disenados para controlar
directamente cargas
electricas.
Elementos
Actuador de movimiento
rectilineo o lineal, de movimiento
circular, de movimiento espacial.
Cabeza: Elemento sobre el
que se ancla el actuador.
Mecanismo: Provoca
el cierre y apertura.
Caja: Capsula que contiene
el mecanismo, los
contactos y las terminales.
Salida: Orificio en el que
se introducen los cables
de conexión.
Taladros de sujeción: Orificios que
permiten el anclaje mecanico.
Modo de operación: Se produce
como consecuencia de la insidencia
de un objeto sobre el actuador.
-Fuerza Total (FT): Fuerza necesaria para que
el actuador realice el recorrido total.
Posición libre (PL): posición del
actuador cuando no se ejerce fuerza.
Desplazamiento diferencial (DD):
Representa la diferencia entre PO y PR
Trabajo antes de la activación (TAA):
TRabajo que es necesario realizar
para que el actuador llegue a PO.
Fuerza de actuación (FA): Es la fuerza
necesaria de un valor nulo para que
produzca la actuacion del contacto.
Fuerza de desactivación oretorno (FR):
Cuando decrece después de haberse
activado el contacto para que se desactive.
Posición de desactivación o retorno
(PR): Posicion del actuador cuando se
produce la desactivacion.
Posición de operación o activación (PO):
Posición del actuador cuando se produce
la activacion
Posición final (PF)
Desplazamiento antes de la activación
(DAA): Espacio que recorre el actuador
desde PL hasta PO.
Desplazamiento despues de la activacion
(DDA): ESpacio entre PA hasta PF.
Desplazamiento total (DT): Espacio
que recorre el actuador desde PL
hasta PF.
Trabajo despues de la activacion (TDA):
Trabajo que es necesario realizar pra que
el actuador llegue desde PO hasta PF.
Trabajo total (TT): Trabajo total que es necesario
realizar pra que el actuador llegue desde PL hasta PF.
Contactos electricos: Un solo contacto
o polo se denomina unipolar, si tiene
dos contactos se denomina bipolar
Caracteristicas tecnicas.
Electricas.
-Tension mäxima de
conmutacion -Corriente de
pico maxima en regimen
estatico -Corriente maxima
de conmutacion
-Resistencia del contacto
-Frecuencia de operacion
-Resistencia de aislamiento
-Rigidez dielectrica.
Mecanicas.
-Resistencia a las
vibraciones
-Resistencia a los
golpes -Peso
-Dimensiones
-Velocidad de
actuacion
-Frecuencia de
actuacion - Fuerza
de operacion
-Fuerza total
-Carrera ttotal
Ambientales.
Temperatura
ambiente :
Establece el rango
de temperaturas en
que puede trabajar
al final de la
carrera.
Humedad ambiente:
Establece el m,aximo valor de
la humedad relativa con el que
púede trabajar al final de la
carrera.
Fiabilidad.
Vida util electrica:
Establece el numero
minimo de maniobras
aperturas y cierres que
es capaz de realizar el
final de carrera sin que
se deteriore su contacto
electrico.
Vida util mecanica: Indica el
numero minimo de
maniobras mecanicas que
garantiza los parametros
caracteristicos en el limite
especificado.
Principales caracteristicas son:
No les afecta las interferencias del
medio como la luz, ruidos electricos y
radiaciones electromagneticas.
Su salida esta constituida
por uno o mas contactos
libres de potencial.
Su funcionamiento es
exclusivamente mecanico.
Pueden detectar cualquier objeto
independientemente del material.
Microrruptores: son dispositivos
detectores de objetos de reducidas
dimensiones y elevada precision,
idoneos para ser utilizados en
maquinas que tienen
automatizacion.
-Detencion de
apertura y cierre de
puertas -Detencion de
presencia de objetos -
Detencion de piezas en
movimiento
-Detencion de ordenes
manuales.
Sin contacto
Distancias pequenas:
Sensores de proximidad
Se Caracterizan porque la deteccion se
produce, cuando existe contacto fisico
entre el objeto detector y el sensor.