Copia de Concepto de Sensores

7/25/2019 Copia de Concepto de Sensores

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CONCEPTO

SENSOR

Un sensor o captador, como prefiera llamrsele, no es ms que un dispositivo diseado para

recibir informacin de una magnitud del exterior y transformarla en otra magnitud, normalmente

elctrica, que seamos capaces de cuantificar y manipular.

Un sensor se diferencia de untransductoren que el sensor est siempre en contacto con la

variable de instrumentacin con lo que puede decirse tambin que es un dispositivo que

aproveca una de sus propiedades con el fin de adaptar la se!al que mide para que la pueda

interpretar otro dispositivo" Como por e#emplo eltermmetrode mercurio que aproveca la

propiedad que posee el mercurio de dilatarse o contraerse por la accin de la temperatura" Un

sensor tambin puede decirse que es un dispositivo que convierte una forma de ener$%a en

otra"

Caractersticas de un sensor

CARACTERISTICAS DE UN SENSOR

Ran$o de medida& dominioen la ma$nitud medida en el que puede aplicarse el sensor"

Precisin& es el error de medida m'imo esperado"

(inealidad ocorrelacinlineal"

Sensibilidadde un sensor& suponiendo que es de entrada a salida ) la variacin de la

ma$nitud de entrada"

Resolucin& m%nima variacin de la ma$nitud de entrada que puede detectarse a la

salida"

Rapide* de respuesta& puede ser un tiempo fi#o o depender de cunto var%e la

ma$nitud a medir" +epende de la capacidad del sistema para se$uir las variaciones de la

ma$nitud de entrada"

+erivas& son otras ma$nitudes, aparte de la medida como ma$nitud de entrada, que

influ)en en la variable de salida" Por e#emplo, pueden ser condiciones ambientales, como
http://es.wikipedia.org/wiki/Transductorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Transductorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Term%C3%B3metrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Term%C3%B3metrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Term%C3%B3metrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Dominio_de_definici%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Correlaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Correlaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Sensibilidad_(electr%C3%B3nica)http://es.wikipedia.org/wiki/Term%C3%B3metrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Dominio_de_definici%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Correlaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Sensibilidad_(electr%C3%B3nica)http://es.wikipedia.org/wiki/Transductor


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la umedad, la temperatura u otras como el enve#ecimiento -o'idacin, des$aste, etc". del

sensor"

Repetitividad& error esperado al repetir varias veces la misma medida"

Principio de funcionamiento


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Pasivos& los que necesitan un aporte de ener$%ae'terna"

Resistivos& son los que transforman la variacin de la ma$nitud a medir en

una variacin de suresistencia elctrica" Un e#emplo puede ser un termistor, que sirve

para medirtemperaturas"
http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Termistorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Termistorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperatura


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Capacitivos& son los que transforman la variacin de la ma$nitud a medir en

una variacin de la capacidad de uncondensador"Un e#emplo es un condensador con

un material en el dielctrico que cambie su conductividad ante la presencia de ciertas

sustancias"

Inductivos& son los que transforman la variacin de la ma$nitud a medir en

una variacin de lainductanciade una bobina" Un e#emplo puede ser una bobina con

el n/cleo mvil, que puede servir para medir despla*amientos"

Activos& los que son capaces de $enerar su propia ener$%a" 0 veces tambin se les

llama sensores generadores" Un e#emplo puede ser un transistor en el que la puerta se

sustitu)e por una membrana permeable slo a al$unas sustancias -1s2ET., que puede

servir para medir concentraciones"

Todos los sensores utilizan uno o ms principios fsicos o umicos para

con!ertir una !aria"le de entrada al tipo de !aria"le de salida ms

adecuado para el control o monitoreo de cada proceso particular# Estos

principios o fen$menos se mani%estan en forma &til en ciertos materiales o

medios ' pueden estar relacionados con las propiedades del material en so su disposici$n (eom)trica# En el caso de sensores cu'a salida es una

se*al el)ctrica+ la o"tenci$n de esta &ltima implica (eneralmente el uso de

un transductor primario '+ opcionalmente+ uno o ms transductores

secundarios+ como se ilustra en la %(ura ,#-#
http://es.wikipedia.org/wiki/Sensor_capacitivohttp://es.wikipedia.org/wiki/Condensador_(el%C3%A9ctrico)http://es.wikipedia.org/wiki/Condensador_(el%C3%A9ctrico)http://es.wikipedia.org/wiki/Condensador_(el%C3%A9ctrico)http://es.wikipedia.org/wiki/Sensor_inductivohttp://es.wikipedia.org/wiki/Inductanciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Inductanciahttp://es.wikipedia.org/wiki/IsFEThttp://es.wikipedia.org/wiki/Sensor_capacitivohttp://es.wikipedia.org/wiki/Condensador_(el%C3%A9ctrico)http://es.wikipedia.org/wiki/Sensor_inductivohttp://es.wikipedia.org/wiki/Inductanciahttp://es.wikipedia.org/wiki/IsFET


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.a funci$n del transductor primario es con!ertir la ma(nitud fsica a medir

en otra ms fcil de manipular# Esta &ltima no tiene ue ser

necesariamente de naturaleza el)ctrica# Por e/emplo+ un "imetal+ ue es un

dispositi!o formado por dos metales de distintos coe%cientes de dilataci$n+

es un tipo de transductor primario porue con!ierte una !ariaci$n detemperatura en un desplazamiento fsico eui!alente# Este &ltimo puede

ser utilizado para mo!er una a(u/a o accionar un interruptor# Otros

e/emplos son los los tu"os de 0ourdon 1presi$n2+ los tu"os de Pitot

1!elocidad de 3u/o2+ los rotmetros 1caudal2+ los 3otadores 1ni!el2+ las

termocuplas 1temperatura2+ etc#

El transductor o transductores secundarios+ cuando son reueridos+ act&an

so"re la salida del transductor primario para producir una se*al el)ctrica

eui!alente#

Una !ez o"tenida+ esta &ltima es sometida a un proceso de

acondicionamiento ' ampli%caci$n para a/ustarla a las necesidades de la

car(a e4terior o de la circuitera de control# Como e/emplo+ consid)rese el

sensor electr$nico de presi$n mostrado en la %(ura ,#,#


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En este caso+ la presi$n asociada con el 3uido se traduce inicialmente en un

desplazamiento o de3e4i$n proporcional utilizando como transductor

primario un diafra(ma u otro elemento elstico especialmente dise*ado

para esta funci$n#

A continuaci$n+ esta de3e4i$n es con!ertida en una se*al el)ctrica

eui!alente utilizando como transductor secundario una (al(a

e4tensiom)trica semiconductora u otro tipo de elemento especialmente

dise*ado para con!ertir mo!imiento en electricidad#

Por &ltimo+ la se*al el)ctrica producida se acondiciona+ modi%ca o procesa

mediante circuitos electr$nicos adecuados con el %n de o"tener la

respuesta ' las caractersticas %nales deseadas 1en este caso un !olta/e

entre 5 ' 67 proporcional a !alores de presi$n a"soluta entre 5 ' 8555 psi

con una e4actitud de 9#5#6:2#


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.a circuitera anterior constitu'e el "loue de tratamiento de se*al#

Adicionalmente+ muc;os sensores inclu'en una etapa de salida+

conformada por rel)s+ ampli%cadores de potencia+ con!ersores de c$di(o+

transmisores+ ' otros tipos de dispositi!os ' circuitos+ cu'a funci$n es

adaptar la se*al entre(ada por el "loue de acondicionamiento otratamiento a las necesidades espec%cas de la car(a#


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Sensores t'rmicos) para medir temperatura, u-o,

conducti+adad y calor espec/fco.

%tros tipos como acsticos, ultrasnicos, qu/micos, pticos, de

radiac0n, l*ser y de fbra ptica.

1ipos de sensores

(os sensores capacitivosson un tipo de sensorelctrico"

(os sensores capacitivos -30S. reaccionan ante metales ) no metales que al apro'imarse a la

superficie activa sobrepasan una determinada capacidad" (a distancia de cone'in respecto a

un determinado material es tanto ma)or cuanto ms elevada sea su constante dielctrica"

funcionamiento

+esde el punto de vista puramente terico, se dice que el sensor est formado por un

oscilador cu)a capacidad la forman un electrodo interno -parte del propio sensor. ) otro

e'terno -constituido por una pie*a conectada a masa." El electrodo e'terno puede estar

reali*ado de dos modos diferentes4 en al$unas aplicaciones dico electrodo es el propio ob#eto

a sensar, previamente conectado a masa4 entonces la capacidad en cuestin variar en

funcin de la distancia que a) entre el sensor ) el ob#eto" En cambio, en otras aplicaciones se

coloca una masa fi#a ), entonces, el cuerpo a detectar utili*ado como dielctrico se introduce

entre la masa ) la placa activa, modificando as% las caracter%sticas del condensador

equivalente"

Sensor inductivo

(os sensores inductivos son una clase especial de sensores que sirve para detectar

materiales metlicos ferrosos" Son de $ran utili*acin en la industria, tanto para aplicaciones

de posicionamiento como para detectar la presencia o ausencia de ob#etos metlicos en un

determinado conte'to& deteccin de paso, de atasco, de codificacin ) de conteo"

5istresis

Se denomina istresisa la diferencia entre la distancia de activacin ) desactivacin
http://es.wikipedia.org/wiki/Sensorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Hist%C3%A9resis_magn%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Hist%C3%A9resis_magn%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Sensorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Hist%C3%A9resis_magn%C3%A9tica


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Sensor ma(n)tico

(os sensores de proximidad magnticosson caracteri*ados por la posibilidad de distancias$randes de la conmutacin, disponible de los sensores con dimensiones peque!as" +etectan

los ob#etos ma$nticos -imanes $eneralmente permanentes. que se utili*an para accionar el

proceso de la conmutacin" (os campos ma$nticos pueden pasar a travs de mucos

materiales no ma$nticos, el proceso de la conmutacin se puede tambin accionar sin la

necesidad de la e'posicin directa al ob#eto" Usando los conductores ma$nticos -e#" ierro.,

el campo ma$ntico se puede transmitir sobre ma)ores distancias para, por e#emplo, poder

llevarse la se!al de reas de alta temperatura"

Sensor ultras$nico

(os sensores de ultrasonidosson detectores de pro'imidad que traba#an libres de rocesmecnicos ) que detectan ob#etos a distancias que van desde pocos cent%metros asta varios

metros" El sensor emite un sonido ) mide el tiempo que la se!al tarda en re$resar" Estos

refle#an en un ob#eto, el sensor recibe el eco producido ) lo convierte en se!ales elctricas, las

cuales son elaboradas en el aparato de valoracin" Estos sensores traba#an solamente en el

aire, ) pueden detectar ob#etos con diferentes formas, colores, superficies ) de diferentes

materiales" (os materiales pueden ser slidos, l%quidos o polvorientos, sin embar$o an de ser

deflectores de sonido" (os sensores traba#an se$/n el tiempo de transcurso del eco, es decir,se valora la distancia temporal entre el impulso de emisin ) el impulso del eco"

7enta/as e incon!enientes

Este sensor+ al no necesitar el contacto fsico con el o"/eto+ ofrece la posi"ilidadde detectar o"/etos fr(iles+ como pintura fresca+ adems detecta cualuiermaterial+ independientemente del color+ al mismo alcance+ sin a/uste ni factorde correcci$n# .os sensores ultras$nicos tienen una funci$n de aprendiza/epara de%nir el campo de detecci$n+ con un alcance mnimo ' m4imo deprecisi$n de 8 mm# El pro"lema ue presentan estos dispositi!os son las zonascie(as ' el pro"lema de las falsas alarmas# .a zona cie(a es la zona

comprendida entre el lado sensi"le del detector ' el alcance mnimo en el uenin(&n o"/eto puede detectarse de forma %a"le#

Sensores para automocin

Se incluyen sensores de efecto Hall, de presin y de caudal de aire. stos sensores son de alta

tecnolog!a y constituyen soluciones flexibles a un ba"o costo. Su flexibilidad y durabilidad #ace

que sean idneos para una amplia gama de aplicaciones de automocin.


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Sensores de caudal de aire

$os sensores de caudal de aire contienen una estructura de pel!cula fina aislada trmicamente,

que contiene elementos sensibles de temperatura y calor. $a estructura de puente suministra

una respuesta rpida al caudal de aire u otro gas que pase sobre el c#ip.

Sensores de corriente

$os sensores de corriente monitori%an corriente continua o alterna. Se incluyen sensores de

corriente lineales a"ustables, de balance nulo, digitales y lineales. $os sensores de corriente

digitales pueden #acer sonar una alarma, arrancar un motor, abrir una vlvula o desconectar una

bomba. $a seal lineal duplica la forma de la onda de la corriente captada, y puede ser utili%ada

como un elemento de respuesta para controlar un motor o regular la cantidad de traba"o que

reali%a una mquina.

Sensores de efecto Hall

Son semiconductores y por su costo no estn muy difundidos pero en codificadores &'encoders'(

de servomecanismos se emplean muc#o.

Sensores de humedad

$os sensores de #umedad relativa)temperatura y #umedad relativa estn configurados con

circuitos integrados que proporcionan una seal acondicionada. stos sensores contienen un

elemento sensible capacitivo en base de pol!meros que interacciona con electrodos de platino.

stn calibrados por lser y tienen una intercambiabilidad de *+ H-, con un rendimiento

estable y ba"a desviacin.

Sensores de posicin de estado slido

$os sensores de posicin de estado slido, detectores de proximidad de metales y de corriente,

se consiguen disponibles en varios tamaos y terminaciones. stos sensores combinan fiabilidad,

velocidad, durabilidad y compatibilidad con diversos circuitos electrnicos para aportar

soluciones a las necesidades de aplicacin.

Sensores de presin y fuerza

$os sensores de presin son pequeos, fiables y de ba"o costo. frecen una excelente

repetitividad y una alta precisin y fiabilidad ba"o condiciones ambientales variables. /dems,

presentan unas caracter!sticas operativas constantes en todas las unidades y una

intercambiabilidad sin recalibracin.

Sensores de temperatura

$os sensores de temperatura se catalogan en dos series diferentes0 12 y H$)H-1S. stos

sensores consisten en una fina pel!cula de resistencia variable con la temperatura &-12( y estn

calibrados por lser para una mayor precisin e intercambiabilidad. $as salidas lineales son

estables y rpidas.

Sensores de turbidez


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$os sensores de turbide% aportan una informacin rpida y prctica de la cantidad relativa de

slidos suspendidos en el agua u otros l!quidos. $a medicin de la conductividad da una medicin

relativa de la concentracin inica de un l!quido dado.

Sensores magnticos

$os sensores magnticos se basan en la tecnolog!a magnetoresisitiva SS3. frecen una altasensibilidad. ntre las aplicaciones se incluyen br4"ulas, control remoto de ve#!culos, deteccin

de ve#!culos, realidad virtual, sensores de posicin, sistemas de seguridad e instrumentacin

mdica.

Sensores de presin

$os sensores de presin estn basados en tecnolog!a pie%oresistiva, combinada con

microcontroladores que proporcionan una alta precisin, independiente de la temperatura, y

capacidad de comunicacin digital directa con 53. $as aplicaciones afines a estos productos

incluyen instrumentos para aviacin, laboratorios, controles de quemadores y calderas,

comprobacin de motores, tratamiento de aguas residuales y sistemas de frenado.

Sensores pticos

2etectan la presencia de una persona o deun ob"eto que interrumpen el #a% de lu%que le llega al sensor.

$os principales sensores pticos sonlas fotorresistencias, las $2-.

-ecordemos que se trataba de resistenciascuyo valor disminu!a con la lu%, de formaque cuando reciben un #a% de lu% permitenel paso de la corriente elctrica por elcircuito de control. 3uando una persona o

un obstculo interrumpen el paso de la lu%, la $2- aumenta su resistencia einterrumpe el paso de corriente por el circuito de control.

$as $2- son muy 4tiles en robtica para regular el movimiento de los robots y detenersu movimiento cuando van a trope%ar con un obstculo o bien disparar alguna alarma.

1ambin sirven para regular la iluminacin artificial en funcin de la lu% natural.

l circuito que aparece en la imagen superior derec#a nos permitir!a controlar lapuesta en marc#a de una alarma al disminuir la intensidad luminosa que incide sobreun $2-.


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Un sensor fotoelctricoo fotoclulaes un dispositivo electrnico que responde al cambio

en la intensidad de la lu*" Estos sensoresrequieren de un componente emisor que $enera la

lu*, ) un componente receptor que percibe la lu* $enerada por el emisor" Todos los diferentes

modos de sensado se basan en este principio de funcionamiento" Estn dise!ados

especialmente para la deteccin, clasificacin ) posicionado de ob#etos4 la deteccin de

formas, colores ) diferencias de superficie, incluso ba#o condiciones ambientales e'tremas"

(os sensores de lu* se usan para detectar el nivel de lu* ) producir una se!al de salida

representativa respecto a la cantidad de lu* detectada" Un sensor de lu* inclu)e

untransductorfotoelctrico para convertir la lu* a una se!al elctrica ) puede incluir

electrnica para condicionamiento de la se!al, compensacin ) formateo de la se!al de

salida"

El sensor de lu* ms com/n es el (+R 6(i$t +ependant Resistor o Resistor dependiente de

la lu*6"Un (+R es bsicamente un resistor que cambia su resistencia cuando cambia la

intensidad de la lu*" E'isten tres tipos de sensores fotoelctricos, los sensores por barrera de

lu*, refle'in sobre espe#o o refle'in sobre ob#etos"

Sensores mecanicos

$os sensores mecnicos se utili%an para el posicionamiento y la desconexin final en mquinas

#erramienta y prensas, en centros de fabricacin flexible, robots, instalaciones de monta"e y

transporte, as! como en la construccin de mquinas y aparatos. stos robustos clsicos de la

automati%acin estn acreditados desde #ace dcadas.

Ventajas 6iabilidad y robuste%0 tambin en entornos adversos

6uncionamiento correcto en caso de vibraciones, cargas de c#oque, cambios rpidos de

temperatura, lubricantes refrigerantes agresivos, fuerte acumulacin de viruta

SENSORES ELECRICOS

Todo sistema de in)eccin electrnica requiere de sensores varios que detecten los valores

importantes que deben ser medidos, para que con esta informacin se pueda determinar a

travs de un computador el tiempo de actuacin de los in)ectores ) con ello in)ectar la

cantidad e'acta de combustible"
http://es.wikipedia.org/wiki/Luzhttp://es.wikipedia.org/wiki/Sensorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Sensorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Transductorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Transductorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Luzhttp://es.wikipedia.org/wiki/Sensorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Transductor


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(a implantacin de la tecnolo$%a de microprocesadores en los equipos involucrados en las

tareas de medida ) proteccin, que se instalan para reali*ar la $estin ) mantenimiento del

servicio, se a traducido en los /ltimos tiempos en una disminucin de los requerimientos de

potencia que deben dar los sensores de medida a dicos equipos"

SENSOR !E E"PERA#RA !EL RE$RI%ERANE&'

Como el motor de combustin interna no se mantiene en el mismo valor de temperatura desde

el inicio de funcionamiento, )a que se incrementa, las condiciones de funcionamiento tambin

variarn notablemente, especialmente cuando la temperatura es mu) ba#a, debiendo vencer

las resistencia de sus partes mviles4 adicionalmente un buen porcenta#e del combustible

in)ectado es desperdiciado en las paredes del m/ltiple de admisin, de los cilindros ) debido a

la mala combustin, por lo que requerimos in)ectar una cantidad adicional de combustible en

fr%o ) reducir paulatinamente este caudal asta lle$ar al ideal en la temperatura ptima de

funcionamiento"

Esta se!al informa al computador la temperatura del refri$erante del motor, para que este

pueda enriquecer automticamente la me*cla aire 6 combustible cuando el motor est fr%o ) la

empobre*ca paulatinamente en el incremento de la temperatura, asta lle$ar a la temperatura

ideal de traba#o, momento en el cual se mantiene la me*cla ideal"

Para ello se utili*a una resistencia NTC -NE70T18E TE9PER0TURE COE21C1ENT., que

como su nombre lo indica, es una resistencia de coeficiente ne$ativo de temperatura" Esto

quiere decir que la resistencia del sensor ir disminu)endo con el incremento de la

temperatura medida, o lo que es lo mismo, que su conductibilidad ir aumentando con el

incremento de temperatura, )a que cuando est fr%o el sensor, su conductibilidad es mala )

aumenta con el incremento de temperatura"

El sensor est encapsulado en un cuerpo de bronce, para que pueda resistir los a$entesqu%micos del refri$erante ) ten$a adems una buena conductibilidad trmica" Est locali*ado

$eneralmente cerca del termostato del motor, lu$ar que adquiere el valor m'imo de

temperatura de traba#o ) entre$a rpidamente los cambios que se producen en el refri$erante"

En su parte anterior tiene un conector con dos pines elctricos, aislados del cuerpo metlico"

+ependiendo del sistema, e'isten dos posibilidades de se!al que puede entre$ar el sensor de

temperatura&

Alimentacin Positiva&'

El sensor recibe en uno de sus pines una alimentacin de : voltios de referencia, tensinelctrica que la env%a el computador una tensin ascendente de informacin asta calentarse,

momento en el cual le entre$a una tensin ma)or, pudiendo lle$ar cerca de los : voltios de

alimentacin" Esta se!al se env%a por el se$undo pin del sensor acia el computador, el cual

identifica esta tensin variable en temperatura medida del refri$erante, entre$ando a los

in)ectores una cantidad de combustible ideal en cada etapa de calentamiento"

Alimentacin Negativa&'


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Como en el primer caso, en otros sistemas se utili*a una alimentacin ne$ativa lo que si$nifica

que el primer pin del sensor tiene una cone'in de tierra o 90S0" Cuando el sensor esta fri,

la alta resistencia interior permite enviar una se!al ne$ativa mu) peque!a por el se$undo pin,

diri$ida al computador, pero se$uir incrementndose acorde al aumento de temperatura del

motor"

Como se podr notar, el tipo de se!al que se env%a al computador solamente depender del

tipo de alimentacin que se le entre$ue al sensor, el cual se encar$a de enviar una se!al

variable de esta alimentacin, pro$resiva con el aumento de temperatura"

8eamos en el esquema la constitucin interna bsica del sensor&

SENSOR !E E"PERA#RA !EL RE$RI%ERANE (NC )*

0dicionalmente podemos decir que como el sensor se basa para su traba#o en la

caracter%stica de su material, todos los sensores utili*ados tendrn las caracter%sticas

similares, con la diferencia ma)or locali*ada en el tama!o, su dise!o, la forma de la rosca )

del conector, pero siempre tendr caracter%sticas de medicin mu) similares, por no decir

idnticas entre cualquier procedencia"

Es por ello que podemos ase$urar, que una tabla de valores que relaciona la temperatura del

sensor con la resistencia que nos entre$a de nuestro e#emplo deber coincidir en su ma)or

parte en todos los sistemas ) marcas de 1n)eccin electrnica ) al$unas 9ecnicas con a)uda

de la Electrnica" Esta se!al sirve de informacin, como se di#o, para que el computador

determine la me*cla e'acta que debe in)ectar, controlando a los in)ectores del sistema4


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cuando se a instalado un sensor en una in)eccin mecnica con a)uda elctrica, tambin

sirve para poder controlar con e'actitud el caudal in)ectado"

0 continuacin podemos observar la tabla de valores, donde se puede ver claramente que la

resistencia del sensor disminu)e con el incremento de la temperatura"

A+LA !E ,ALORES !EL SENSOR !E E"PERA#RA

SENSOR !E E"PERA#RA !EL AIRE ASPIRA!O&'

0l i$ual que e; sensor de temperatura del refri$erante, el sensor de temperatura del aire que

aspira el motor, es un parmetro mu) importante de informacin que debe reci-irelComputador, informacin que $eneralmente se la toma con#untamente con el caudal de aire

de in$reso" Estas dos informaciones le dan al Computador una idea e'acta de la masa o

densidad del aire que in$resa al motor ) con ello se puede in)ectar un caudal e'acto de

combustible, para que la me*cla est en su medida ideal"

Cuando el Computador solamente recibe la cantidad de aire como informacin, las molculas

del mismo podr%an estar mu) condensadas -cuando est fr%o el aire., por lo tanto se tendr un

n/mero ma)or de molculas de aire que se me*clen con la cantidad de molculas del

combustible in)ectado4 en cambio, si el aire est mu) caliente, el n/mero de molculas ser

muco menor en el mismo volumen aspirado, me*clndose con la misma cantidad de


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molculas de combustible que se in)ecta, empobrecindose la me*cla que in$resa a los

cilindros del motor"

Por estas ra*ones, la informacin de la cantidad o volumen del aire aspirado, mas la

temperatura del mismo, identifican e'actamente a una masa o densidad, que si$nifica una

medicin e'acta de la cantidad de molculas del aire"

El sensor de temperatura del aire est locali*ado convenientemente, de tal manera que e; flu#o

de aire in$resado sea detectado rpidamente al cocar con l ) pueda detectar rpidamente

cualquier variacin en la temperatura" 7eneralmente est locali*ado en el depurador, en la

tubuladura posterior al depurador o en e; mismo m/ltiple de admisin" Su estructura es similar

a la del sensor de temperatura del refri$erante, pero el encapsulado es ms fino, pudiendo ser

plstico o la " Cuerpo plstico

?" Pastilla NTC


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@" Contactos elctricos

SENSOR !E E"PERA#RA !EL CO"+#SI+LE&'

En al$unos sistemas de 1n)eccin electrnica se a tomado como otro parmetro importante

la medicin de la Temperatura del combustible, debido a que, como el6 sensor de temperatura

del aire, la variacin de la temperatura del combustible modificar%a la cantidad de molculas

in)ectadas, variando de esta forma la me*cla aire6combustible"

Entenderemos me#or esto, diciendo que el combustible tiene una ma)or concentracin de

molculas cuando est fri ) menor cuando est caliente, similar al caso e'plicado del sensor

de temperatura de aire, )a que las molculas de un $as o de un liquido, dentro de un mismo

volumen, var%an en cantidad de acuerdo a su temperatura"

SE.AL !E RE,OL#CIONES !EL "OOR&'

Uno de los datos ms importantes que se requiere en un sistema de in)eccin, as% como para

el sistema de Encendido de; motor de Combustin 1nterna, es #ustamente la se!al del N/mero

de Revoluciones a las cuales $ira el motor" Esta se!al es tan importante debido a que el

caudal de combustible que debe in)ectarse est relacionado directamente con el n/mero de

combustiones que cada uno ) el total de cilindros debe reali*ar"

Se entender que por cada combustin e'isten tres elementos relacionados para lo$rarlo, que

son& una cantidad de aire aspirado, una cantidad de combustible relacionado e'actamente

-me*cla ideal. con este aire ) un elemento capa* de inflamar la me*cla, que en este caso es la


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Con esta se!a; dividida, se sabe e'actamente el n/mero de vueltas o revoluciones a las que

$ira el motor, informacin que sirve en el caso de un Sistema de 1n)eccin para determinar el

caudal de 1n)eccin por vuelta"

Se/al enviada por el mdulo de encendido

Cuando el sistema de encendido tradicional por contactos -platinos. fue suplantado por un

sistema de encendido electrnico, al no tener una se!al pulsante de un contacto, se opt por

tomar la se!al de; mdulo de encendido, el cual cumple una funcin similar al de su antecesor,

pero utili*ando la electrnica"

Esta forma de pulsos lo crea el mdulo, para formar el campo ma$ntico primario de la bobina

de encendido, para lue$o interrumpirla, lo$rando con ello reali*ar un pulso en el mismo borne,

de forma idntica al anterior& este pulso es enviado al Tacmetro en el caso de medicin de

revoluciones para el tablero de instrumentos ) tambin al Computador en el caso del Sistema

de 1n)eccin"

Como se notar, este pulso puede estar tomado tanto de; mdulo de encendido, como del

lu$ar donde este act/a, que es el ne$ativo de la bobina de encendido"

En el esquema que vemos a continuacin se ve la forma de cone'in de esta se!al de

revoluciones del motor"

SE.AL !E RE,OL#CIONES O"A!A !EL "0!#LO O +O+INA&

=&Bobina de encendido

>" 9dulo de encendido

?" Se!al de RP9


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@" Se!al al Tacmetro

SE.AL EN,IA!A POR #N SENSOR IN!#CI,O EN EL ,OLANE !EL CI%1E.AL&'

Como las se!ales de revoluciones del motor pueden adquirir errores, debido especialmente a

la forma de actuar el mdulo electrnico del caso anterior, quien recibe a su ve* la se!al de un

$enerador de pulsos inductivo, de un $enerador Efecto 50(( o de un sensor fotoelctrico, en

los sistemas precedentes se a optado por tomar esta se!al de un lu$ar ms e'acto"

Podemos entender este inconveniente, debido a que una parte mecnica es la encar$ada de

mantener o alo#ar al sensor antes mencionado ) como las partes mecnicas estn e'puestas

a des$astes, falta de mantenimiento u otro tipo de da!os, la se!al que se env%a al mdulo de

encendido ser%a tambin errada o por me#or decirlo, no mu) e'acta"

Por estas ra*ones se a dise!ado un sistema completamente electrnico, el cual se basa en

la informacin $enerada por un sensor inductivo, el mismo que $enera se!ales de corriente

alterna, tantas veces como n/mero de dientes -de la rueda fnica o pi!n. pasen #unto a l"

Esta informacin es


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Tal como en el caso anterior, la se!al de revoluciones puede ser tomada de un sensor

inductivo en el distribuidor de encendido4 a este sensor se lo denomina " Pic6up o impulsor

?" Rueda dentada

@" 1mn permanente

:" N/cleo de ierro

SE.AL $OOEL3CRICA PRO,ENIENE !EL !ISRI+#I!OR&'


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as% como en las se!ales inductivas provenientes de un sensor alo#ado en el distribuidor

anteriormente mencionado, al$unos fabricantes utili*an otros tipos de sensores, como por

e#emplo sensores a base de fotodiodos o sensores sensibles a la lu*"

Se basan en la emisin de una lu* infrarro#a, captndola con un fotodiodo" Para ello, est

alo#ado en e; e#e del distribuidor una lmina ranurada o perforada4 el sensor est locali*ado

opuesto al emisor de lu* ) el disco o lmina ranurada ) al $irar permite cada ve* que e'ista

una ranura o una perforacin, se obture o se abra la emisin de la lu* con respecto al lector o

sensor fotoelctrico" Si este disco posee por e#emplo : ranuras en su periferia, el sensor

detectar : se!ales por cada vuelta del disco, enviando esta se!al al computador, quien

determina con ello el n/mero de revoluciones de $iro del motor"

En el esquema se puede observar la carater%stica del sensor"

SENSOR E$ECO 4ALL LOCALI5A!O EN EL !ISRI+#I!OR&'

Este sensor tiene antecedentes de su utili*acin en los sistemas de encendido electrnico,

pero al$unos fabricantes lo utili*an tambin como informacin adicional del n/mero de

revoluciones del motor, basndose en el n/mero de pulsos o se!ales que este sensor pueda

entre$ar"

El sistema 5all se basa en el principio de conductibilidad de una pastilla semiconductora,

cuando se enfrenta a ella un campo ma$ntico, es decir, si las l%neas ma$nticas de un 1mn

permanente est cercano o enfrentado a esta


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El n/mero de veces que se env%e esta se!al, depender /nicamente del n/mero de ventanas

que posea el disco o pantalla obturadora en su periferia, la misma que tambin est alo#ada

en el e#e del distribuidor, forma que la podemos observar en la fi$ura"

SE.AL #ILI5AN!O #N SISE"A !E E$ECO 4ALL EN EL !ISRI+#I!OR

=" Pantalla obturadora

>" Past%la 50((

?" E#edel distribuidor

@" 1mn permanente

:" Conector elctrico

SE.AL !E LA POSICION !E LA "ARIPOSA !E ACELERACION&'

Esta se!al se la obtiene de un potencimetro elctrico, el cual est alo#ado en el cuerpo de la

mariposa de aceleracin ) el cual recibe e. movimiento de la aleta a travs del mismo e#e, de

tal manera que la resistencia variable del potencimetro est relacionada de acuerdo a la

posicin en la cual se encuntrela mariposa"

0 este potencimetro se lo alimenta con una tensin de referencia, la cual $eneralmente es de

: 8oltios, provenientes de un re$ulador de volta#e del mismo Computador" Cuando la mariposa

de aceleracin se encuentra en su posicin de reposo, la cantidad de tensin que se env%a

como se!al ser de unas cuantas dcimas de voltio ) esta se!al se ir incrementando

paulatinamente, de acuerdo al incremento en el movimiento de la mariposa, asta lle$ar al

tope de la escala, la cual nos dar un valor cercano a los : 8oltios de la referencia"


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Esta se!al variable de tensin elctrica se diri$e de re$reso al computador, el cual identifica

esta tensin como una posicin e'acta de la mariposa de aceleracin"

0dicionalmente al$unos sistemas tienen un interruptor que conecta dos contactos en la

posicin de reposo de la mariposa, los cuales pueden estar alo#ados en el mismo cuerpo del

potencimetro4 este interruptor sirve como una se!al adiciona; para que el computador

determine la desaceleracin del motor, lo cual sirve para que se corte elenv%o de combustibleacia los in)ectores en esta etapa, reduciendo enormemente el consumo de combustible del

motor"

SE.AL !E LA POSICION !E LA "ARIPOSA !E ACELERACION

SE.AL !E LA CALI!A! !E LOS %ASES CO"+#SIONA!OS&'

En los primeros sistemas de 1n)eccin, tanto mecnicos como electrnicos, se ab%an tomado

como e'actas las re$ulaciones de cada sistema, pero al$unos factores pueden variar la

calidad de la combustin, la cual no permite al motor entre$ar su me#or potencia ) obli$an

adicionalmente a que esta mala combustin $enere una emisin de $ases contaminantes al

ambiente"

Con estas malas e'periencias, los sistemas fueron dise!ndose de me#or manera, pero a

pesar de ello la calidad de la combustin se$u%a dependiendo de otros factores, inclusive


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mecnicos, que afectaban en un buen porcenta#e esta e'actitud de los componentes

electrnicos"

Es por eso que, con e; descubrimiento del anlisis de los $ases de escape, se lle$ a

determinar la importancia ) la relacin de estos $ases combustionados con la e'actitud en el

sistema de 1n)eccin" Este elemento que anali*a los $ases de escape es el Sensor de

O'%$eno, llamado tambin Sonda (ambda"

El sensor de O'%$eno no es ms que un sensor que detecta la presencia de ma)or o menor

cantidad de este $as en los $ases combustionados, de tal manera que cualquier variacin en

el n/mero de molculas calculadas como perfectas o tomadas como referenciales, ser un

indicador de malfuncionamiento ) por lo tanto de falta o" e'ceso de combustible en la

combustin"

Este sensor traba#a como un


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=" Cuerpo metlico

>" Cuerpo de bi'ido de Circonio

?" Contactores de Platino

@" Conector elctrico

:" Cpsula protectora

F" 0islante

SENSOR !E PISONEO&'

En las primeras versiones de 1n)eccin electrnica, el sistema de encendido no formaba parte

del primero, )a que se los consideraban como dos Sistemas separados, que en realidad as% lo

eran"

Con las innovaciones ) me#oras de los sistemas de 1n)eccin se inici la relacin entre la

1n)eccin ) e; Sistema de encendido, )a que los datos de revoluciones, avance ) retardo del


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punto de encendido eran parmetros mu) importantes de tenerlos en cuenta para que se lo$re

una combustin perfecta dentro del cilindro"

Por esto el Computador de este sistema tiene la facultad de adelantar el punto de encendido

para obtener ;a ma)or potencia posible, pero al adelantar este punto, el motor empie*a a

pistonear, da!ndose consecuentemente" Para contrarrestar este pistoneo, se debe corre$ir,

retardando el punto de encendido"

Gustamente esta funcin de determinar un punto de encendido idneo la debe cumplir el

Computador ) el sensor que le informa es el sensor de Pistoneo"

Este sensor es dise!ado de un material pie*oelctrico, alo#ado en un cuerpo metlico )

locali*ado en la parte superior del bloque de cilindros, lu$ar en donde se obtiene el $olpe del

pistoneo" Este material tiene la caracter%stica de $enerar una tensin elctrica con el $olpe

que detecta, se!al que se diri$e a; computador, el cual corri$e este punto retardndolo, asta

que no recibe se!al, para lue$o adelantarlo nuevamente, ) as% sucesivamente, manteniendo

con ello unas condiciones e'actas de funcionamiento"

Este sensor, por lo tanto, se a instalado en los sistemas modernos de 1n)eccin, sistemas

que traba#an en con#unto con el Sistema de Encendido ) lo$ran una perfecta definicin de la

combustin ) con ello la ma)or potencia del motor ) con la menor contaminacin de los $ases

de escape"

En al$unos motores de doble fila de cilindros, como son por e#emplo los casos de motores en


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=" Conector elctrico

>" Cuerpo aislante

?" Cuerpo metlico

@" Elemento pie*oelctrico

:" Rosca

F" 8ista del sensor

ENSION !E LA'+AERIA

(a Bater%a del ve%culo, en con#unto con el 7enerador de corriente, son los elementos que

alimentan a todos los sistemas elctricos del ve%culo" Como el Sistema de 1n)eccin no es la

e'cepcin de ello, el Computador requiere de esta Tensin para alimentar a sus actuadores )en especial a los 1n)ectores"

Si la alimentacin es variable, se entender%a que una se!al mas fuerte de salida acia los

1n)ectores ocasionar%a un ma)or caudal de in)eccin" Sabemos tambin que e; Computador

env%a estas se!ales elctricas, basndose en una tensin estable, la cual no se mantiene en

un valor e'acto, por la variacin


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misma de las revoluciones ) de la $eneracin" Pero el Computador se encar$a de comparar

los valores de tensin, la estabili*a e'actamente ) alimenta una tensin menor referencial

acia los in)ectores ) a todos los actuadores del sistema, manteniendo con ello una e'acta

dosificacin del combustible"

0dicionalmente, todo computador moderno requiere de esta alimentacin de la Bater%a para

$uardar memorias de los posibles fallos en el Sistema, fallos que pueden ser posteriormente


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alimentos. &e otro lado, una condicin de sobre temperatura en un sistema cerrado digamos unacaldera, puede provocar una excesiva presin. 'ambi(n se re"uieren condiciones de temperaturaprecisas para combinar los ingredientes de productos "umicos.

%ctualmente se dispone de una gran variedad de dispositivos e instrumentos para la medicin

precisa de la temperatura, los cuales proporcionan una indicacin visual o una se)al de

realimentacin mec$nica o el(ctrica "ue puede ser utilizada en un sistema de lazo cerrado parapermitir el control autom$tico de procesos t(rmicos.

*ueden ser clasificados, dependiendo de su principio de funcionamiento+ -ensores bimet$licos. *opularmente conocidos como termostatos, son b$sicamenteinterruptores "ue producen una salida del tipo on/off0 1todo o nada1 y conmutan de un estado alotro cuando se alcanza un determinado valor de temperatura. Los termostatos conmutan

autom$ticamente de un estado al otro. 2onstan generalmente de un bimetal, es decir una piezaformada por dos metales con distinto coeficiente de dilatacin t(rmica, la cual se deforma segnun arco circular uniforme cuando se produce un cambio de temperatura.Este tipo de sensores se fabrican para detectar temperaturas desde /3452 hasta 647852 y sontambi(n muy utilizados como dispositivos de proteccin en circuitos el(ctricos. En este ltimo

caso, el bimetal es auto calentado por la propia corriente "ue se desea monitorear hasta "uealcanza una temperatura lmite, relacionada conla comente m$xima admisible. 2uando esto sucede, acciona un contacto el(ctrico "ueinte9rrumpe el circuito. En este principio se basan, por e#emplo, los rel(s t(rmicos

-ensores termorresistivos.

'ambi(n denominados termorresistencias, son dispositivos cuya resistencia cambia a medida "uelo hace la temperatura. Los m$s conocidos son los detectores de temperatura resistivos o :'&resistance temperature detectors0, basados en materiales met$licos como el platino y el n"uel,y los termistores, basados en xidos met$licos semiconductores.

-ensores termoel(ctricos.

*opularmente conocidos como termocuplas o termopares, son dispositivos "ue producen unvolta#e proporcional a la diferencia de temperatura entre el punto de unin de dos alambresmet$licos dismiles unin ca9liente0 y cual"uiera de los extremos libres unin fra0. Estefenmeno se denomina efecto -eebec;.

-ensores monolticos o de silicio.

-on dispositivos basados en las propiedadest(rmicas de las uniones semiconductoras *E0 de los transistores bipolares con la temperatura cuando la corriente de colector esconstante. eneralmente incluyen sus propios circuitos de procesamiento de se)ales, as como

varias funciones de interface especiales con el mundo externo.

-ensores piroel(ctricos.

'ambi(n denominados termmetros de radiacin,

son dispositivos "ue miden indirectamente la temperatura a partir de la medicin de la radiacint(rmica infrarro#a "ue emiten los cuerpos calientes.

Los termostatos, termorresistencias y sensores de silicio son dispositivos generalmente invasivos,


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es decir deben estar en contacto fsico con la substancia u ob#eto cuya temperatura se deseamedir. Los pirmetros de radiacin, por su parte, son dispositivos invariablemente no invasivos,es decir realizan la medicin a distancia. Estos ltimos se utilizan principalmente para lamedicin de temperaturas muy altas o en situaciones donde los sensores anteriores no pueden serempleados, por e#emplo, cuando el ob#eto o medio caliente se est$ moviendo, es muy pe"ue)o,

tiene una forma irre9gular, es inaccesible o puede ser contaminado por el contacto con el sensor.

:esistencias detectoras de temperatura :'&0

Las :'& son dispositivos basados en la variacin normal "ue experimenta la resistencia de unconductor met$lico puro con la temperatura, como resultado del cambio de su resistividad y susdimensiones. Esta variacin es directa, es decir, "ue si la temperatura aumenta o disminuye, laresistencia tambi(n aumenta o disminuye en la misma proporcin. -e dice, entonces, "ue son

dispositivos con coeficiente de temperatura positivo *'20.

El elemento sensor es tpicamente un fino alambre de platino o una delgada pelcula del mismomaterial aplicada a un sustrato cer$mico. ?tros metales comnmente utilizados como elementossensores son+ el n"uel, el cobre y el molibdeno

Las :'&, principalmente las versiones de platino, se caracterizan principalmente por su precisiny su amplio rango de temperaturas de operacin, el cual se extiende desde /@4852 hasta 6A4852.'ienen tambi(n una sensibilidad, estabilidad y repetibilidad muy altas, y ofrecen una respuestam$s lineal "ue las termocuplas o los termistores.

Los valores nominales de resistencia :o0 m$s comunes en los cuales se consiguen las sondas deplatino son @4, 48 B88, @88, 488 y B888 C. Estos valores est$n definidos a 852. Las popularessondas *t B88, por e#emplo, son :'& de platino con una :o de B88C.En cuanto a la disposicin fsica, hay modelos dise)ados tanto para la inmersin en fluidos comopara la medicin de temperaturas superficiales

Copia de Concepto de Sensores

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