Clase 2

La principal particularidad de esta magnitud es lo amplitud del rango de medidas de inters para la ciencia y la ingeniera.

SENSORES DE DISTANCIA

Introduccin a la Electrnica

Sensores de Distancia

9 Tcnicas de Medicin de contacto: se realiza la medicin a travs de un dispositivo mecnico

calibrado que se conecta simultneamente al punto

seleccionado y a una referencia.

Se denominan CMMs (coordinate measuring machines). Aplican a pequeas distancias.




Telmetro lser (0,2 a 200 m)Precisin de 1,5 mm

9Tcnicas de Medicin Sin contactose utilizan para determinar posicin, rango de imagen y seguimiento de posicin cuando las distancias son mayores a algunos metros.Se basan en:Energa propagado a una velocidad conocida (eco o reflexin de la velocidad de la luz o del sonido, por ej.)Energa propagada en lnea directa a travs de un medio homogneo. El principio se denomina triangulacin.



9 La velocidad se define como la tasa de variacin entre la variacin

de la posicin de una partcula y el incremento de tiempo

correspondiente.

9 Es una magnitud vectorial, determinada por una direccin, un

mdulo y un sentido.

SENSORES DE VELOCIDAD


Sensores de Velocidad

9 La medicin de la velocidad es un problema diferente al de otras magnitudes puesto que no hay gran nmero de transductores

especficamente fabricados.

9 Generalmente, su magnitud se obtiene ndirectamente (derivando el desplazamiento o integrando la aceleracin).

9 Abarca dos cuestiones particulares de distinto tratamiento, la velocidad lineal y la velocidad angular.




Medicin de Velocidad Lineal

9 Mediciones basadas en referencias

9 Mediciones basadas en referencias inerciales (no requiere contacto)




Velocimtrico Lser-Doppler

1- Se forma un patrn

2- Se refleja una luz hacia un fotodetector (frecuencia doppler).

3- Algoritmos sofisticados en combinacin con un DSP calculan la velocidad instantnea y la distancia o longitud con una precisin de 0,01% y mejor.

Medicin de Velocidad Rotativa

9 Tacmetro

9 Tipo contador




Se requieren en mediciones de movimiento y vibraciones

Pueden clasificarse en

9 Activos (requieren suministro de energa)9 Pasivos (NO requieren suministro de energa)

O, respecto de los propsitos prcticos en

9 Mecnicos: se basa en propiedades mecnicas9 Elctricos: se basan en equilibrio de fuerzas magntica o

elctricas.

SENSORES DE ACELERACION


Sensores de Aceleracin

Acelermetros Mecnicos




El desplazamiento relativo de la masa se sensa por un arreglo potenciomtrico.

Acelermetros Elctricos




Esquema simplificado de un servo-acelermetro tipo rotacional La aceleracin causauna fuerza inercial que tiende a hacer pivotear la masa sensible.

El sistema de fuerzas aplicado sobre un cuerpo se asume en equilibrio.

Las fuerzas internas se distribuirn sobre el cuerpo hacindolo

permanecer en estado de tensin o compresin.

Puede medirse

9Logrando el equilibrio con una masa standard9Midiendo la aceleracin de una masa conocida9Distribuyendo la fuerza sobre un rea especfica y luego midiendo la presin sobre la misma.

9Convirtindola en una deformacin sobre un cuerpo elstico

SENSORES DE FUERZA


Sensores de Fuerza

Celdas de Carga

Es una estructura que se deforma elsticamente cuando es sometida a

una fuerza y produce una seal elctrica proporcional a esta

deformacin.

SENSORES DE FUERZA


Sensores de Fuerza

Celda de carga Hidrulica Celda de carga Neumtica

Galgas extensomtricas resistivas

A travs de un puente de Wheastone pueden medirse fuerzas de

pequea magnitud.

SENSORES DE FUERZA


Sensores de Fuerza

Configuraciones tpicas de galgas resistivas

Puente en Equilibrio

SENSORES DE PRESION

9 El monitoreo y control de la presin en cualquier proceso industrial

resulta determinante para dos aspectos trascendentes del mismo,

Calidad

Seguridad


Sensores de Presin

SENSORES DE PRESION

9 La presin puede definirse como una fuerza por unidad de rea o

superficie.

9 Generalmente se mide buscando el equilibrio con la ejercida por una

fuerza conocida (de una columna lquida, un resorte, un mbolo

cargado con un peso o cualquier otro elemento que puede sufrir una

deformacin cualitativa cuando se le aplica la presin).


Sensores de Presin

MEDIDAS DE PRESION


Sensores de Presin

Tipos de Presin

9Presin absoluta: mide respecto al cero absoluto de presin (A y A').9Presin atmosfrica: es la presin ejercida por la atmsfera terrestre. 9Presin relativa: es la diferencia entre la presin absoluta y la atmosfrica (B, B y B) 9Presin diferencial: es la diferencia entre dos presiones, (C y C). 9Vaco: es la diferencia de presiones entre la presin atmosfrica existente y la presin absoluta, es decir, es la presin medida por debajo de la atmosfrica (D, D' y D").

UNIDADES DE PRESION


Sensores de Presin

9 Mecnicos Elementos primarios de Medida Directa, miden la presin

comparndola con la ejercida por un liquido. El desplazamiento puede indicarse por un sistema de flotador y palanca sobre una escala.

Elementos primarios Elsticos, miden la presin por su propia deformacin. La aplicacin de una presin a su interior produce indirectamente un movimiento que se transmite a una aguja indicadora.

9 Neumticos, utilizan componentes mecnicos que procuran el equilibrio entre fuerzas (tubo Bourdon) o de movimientos (elementos de fuelle).

9 Electromecnicos-Electrnicos, utiliza elementos mecnicos Elsticos combinado con un transductor elctrico que genera la seal elctrica correspondiente.

CLASES DE SENSORES DE PRESION


Sensores de Presin



Sensores de Presin

Sensores de Presin Mecnicos

De Medida Directa Elstico

Manmetro Barmetro



Sensores de Presin

Sensores de Presin Neumticos



Sensores de Presin

Detector fotoelctrico

Sensores de Presin Electromecnico



Sensores de Presin

Sensores de Presin Piezoresistivos

Esquema de fabricacin

Circuito de Acondicionamiento



Sensores de Presin

Sensores de Presin Piezoresistivos

Clase 2

Documents

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