TEMA:SENSORES

SENSOREs un dispositivo que detecta, o sensa manifestaciones de cualidades o fenmenos fsicos, como la energa, velocidad, aceleracin, tamao, cantidad, etc. Podemos decir tambin que es un dispositivo que aprovecha una de sus propiedades con el fin de adaptar la seal que mide para que la pueda interpretar otro elemento. Como por ejemplo el termmetro de mercurio que aprovecha la propiedad que posee el mercurio de dilatarse o contraerse por la accin de la temperatura. Muchos de los sensores son elctricos o electrnicos, aunque existen otros tipos. Un sensor es un tipo de transductor que transforma la magnitud que se quiere medir, en otra, que facilita su medida. Pueden ser de indicacin directa (e.g. un termmetro de mercurio) o pueden estar conectados a un indicador (posiblemente a travs de un convertidor analgico a digital, un computador y un display) de modo que los valores sensados puedan ser ledos por un humano.

SENSORES ELECTRICOS

Todo sistema de inyeccin 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 inyectores y con ello inyectar la cantidad exacta de combustible.La implantacin de la tecnologa de microprocesadores en los equipos involucrados en las tareas de medida y proteccin, que se instalan para realizar la gestin y mantenimiento del servicio, se ha traducido en los ltimos tiempos en una disminucin de los requerimientos de potencia que deben dar los sensores de medida a dichos equipos.

TIPOS:DE SENSORES

SENSOR DE TEMPERATURAEs una TERMISTANCIA o sea una resistencia variable NO LINEAL esto es que no ser proporcionalmente correlativa la lectura de la medicin con respecto al efecto que causa la seal en este sensor, ej.: si tuviramos que medir temperaturas desde 0 a 130 no ser 1v= a 0, 2,5v= a 65 y 5v= a 130, sino que est preparado para enviar seales a la UC entre 1 y 5 v y sta ser la encargada de decidir que correccin efectuar con los distintos actuadores. RESISTENCIA o VOLTAJE son las funciones del TESTER que se pueden utilizar para su control ya que stos funcionan con 5 v., que fueron reducidos de los 12 v de la batera por la UC y es la ideal por lo pareja ya que no sufre las variaciones del acumulador.El sensor de temperatura est disponible en diferentes variantes, para medir la temperatura de aceite, agua y aire. Estos sensores consisten en una fina pelcula de resistencia variable con la temperatura (RTD) y estn calibrados por lser para una mayor precisin e intercambiabilidad. Las salidas lineales son estables y rpidas.Como el motor de combustin interna no se mantiene en el mismo valor de temperatura desde el inicio de funcionamiento, ya que se incrementa, las condiciones de funcionamiento tambin variarn notablemente, especialmente cuando la temperatura es muy baja, debiendo vencer las resistencia de sus partes mviles; adicionalmente un buen porcentaje del combustible inyectado es desperdiciado en las paredes del mltiple de admisin, de los cilindros y debido a la mala combustin, por lo que requerimos inyectar una cantidad adicional de combustible en fro y reducir paulatinamente este caudal hasta llegar al ideal en la temperatura ptima de funcionamiento.Esta seal informa al computador la temperatura del refrigerante del motor, para que este pueda enriquecer automticamente la mezcla aire - combustible cuando el motor est fro y la empobrezca paulatinamente en el incremento de la temperatura, hasta llegar a la temperatura ideal de trabajo, momento en el cual se mantiene la mezcla ideal.

COEFICIENTE NEGATIVO DE TEMPERATURA (NTC)

Que como su nombre lo indica, es una resistencia de coeficiente negativo de temperatura. Esto quiere decir que la resistencia del sensor ir disminuyendo con el incremento de la temperatura medida, o lo que es lo mismo, que su conductibilidad ir aumentando con el incremento de temperatura, ya que cuando est fro el sensor, su conductibilidad es mala y aumenta con el incremento de temperatura.El sensor est encapsulado en un cuerpo de bronce, para que pueda resistir los agentes qumicos del refrigerante y tenga adems una buena conductibilidad trmica. Est localizado generalmente cerca del termostato del motor, lugar que adquiere el valor mximo de temperatura de trabajo y entrega rpidamente los cambios que se producen en el refrigerante. En su parte anterior tiene un conector con dos pines elctricos, aislados del cuerpo metlico.Es una reistencia que varia en funcion de la temperatura; cuanta ms temperatura menos reistencia presenta el sensor. El circuito se coloca de igual forma que los anteriores, debe parecerse a algo as: Si todo est perfectamente conectado, ya puedes conectar la placa al puerto serie o USB. El led de encendido deberia encenderse. El siguiente paso es exportar el programa el cual lee el estado del pulsador y envia los datos a la placa. Abre el archivo en the ap_ReadAnalog.pde en el programa de Arduino, selecciona el puerto correcto y la velocidad, compila el programa, presiona reset en la placa y presiona en el icono de EXPORT en le programa. Para comprobar si todo trabaja perfectamente, gira el potenciometro y el led deberia encenderse y apagarse cuando la reistencia variable toma su valor medio. Si es as, ya puedes bajar y descomprimir el archivo pa_NTC.zip y abrir el archivo pa_NTC.zip en Processing. Otra vez, debes seleccionar el puerto correcto, el cual lo haras mediante la variable portname.

SENSOR EFECTO HALLEste sensor tiene antecedentes de su utilizacin en los sistemas de encendido electrnico, pero algunos fabricantes lo utilizan tambin como informacin adicional del nmero de revoluciones del motor, basndose en el nmero de pulsos o seales que este sensor pueda entregar.El sistema Hall se basa en el principio de conductibilidad de una pastilla semiconductora, cuando se enfrenta a ella un campo magntico, es decir, si las lneas magnticas de un Imn permanente est cercano o enfrentado a esta "pastilla", ella se convierte en conductora elctrica, emitiendo una seal hacia el computador. En cambio cuando una pantalla (disco) interrumpe o tapa esta accin del campo magntico del imn, la "pastilla" deja de conducir o enviar esta seal.El nmero de veces que se enve esta seal, depender nicamente del nmero de ventanas que posea el disco o pantalla obturadora en su periferia, la misma que tambin est alojada en el eje del distribuidor, forma que la podemos observar en la figura.

Seal Utilizando Un Sistema De Efecto Hall En El Distribuidor

1. Pantalla obturadora2. Pastla HALL3. Eje del distribuidor4. Imn permanente5. Conector elctrico

EL SENSOR DE VELOCIDAD.

Estos sensores pueden detectar la velocidad de un objeto tanto sea lineal como angular, pero la aplicacin ms conocida de este tipo de sensores es la medicin de la velocidad angular de los motores que mueven las distintas partes del robot. La forma ms popular de conocer la velocidad del giro de un motor, es utilizar para ello una dinamo tacomtrica acoplada al eje del que queremos saber su velocidad angular, ya que este dispositivo nos genera un nivel determinado de tensin continua en funcin de la velocidad de giro de su eje, pues si conocemos a que valor de tensin corresponde una determinada velocidad, podremos averiguar de forma muy fiable a qu velocidad gira un motor. De todas maneras, este tipo de sensores al ser mecnicos se deterioran, y pueden generar errores en las medidas. Existen tambin otros tipos de sensores para controlar la velocidad, basados en el corte de un haz luminoso a travs de un disco perforado sujetado al eje del motor, dependiendo de la frecuencia con la que el disco corte el haz luminoso indicar la velocidad del motor. Los sensores de velocidad estn disponibles para muchas aplicaciones: rbol de levas, cigeal, transmisin y velocidad de la rueda.Algunos sensores de velocidad estn hechos con una bobina mvil fuera de un imn estacionario. El principio de operacin es el mismo. Un otro tipo de transductor de velocidad consiste en un acelermetro con un integrador electrnico incluido. Esta unidad se llama un Velmetro y es en todos los aspectos superior al sensor de velocidad sismico clsico. El sensor de velocidad fue uno de los primeros transductores de vibracin, que fueron construidos. Consiste de una bobina de alambre y de un imn colocado de tal manera que si se mueve el carter, el imn tiende a permanecer inmvil debido a su inercia. El movimiento relativo entre el campo magntico y la bobina induce una corriente proporcional a la velocidad del movimiento. De esta manera, la unidad produce una seal directamente proporcional a la velocidad de la vibracin. Es autogenerador y no necesita de aditamentos electrnicos acondicionadores para funcionar. Tiene una impedancia de salida elctrica relativamente baja que lo hace relativamente insensible a la induccin del ruido.

SENSOR DE VELOCIDAD

SENSORES DE PRESIONLos sensores de presin estn basados en tecnologa piezoresistiva, combinada con microcontroladores que proporcionan una alta precisin, independiente de la temperatura, y capacidad de comunicacin digital directa con PC. Las 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.Este sensor activo de presin de aceite para el motor, transmisin y aplicaciones hidrulicas se caracteriza por una membrana soldada de acero inoxidable.El Sensor de Presin Signet 2450 est disponible en 3 rangos, de 0 a 0,7 - a 3,5 y a 17 bar. Esto permite una resolucin ptima adaptada a sus necesidades de sensado. Electrnica de estado slido elimina fluctuaciones de seal y no requiere potencimetros internos.Tiene Diafragma de Cermica, con compensacin de temperatura incorporada, a efectos de asegurar precisin en amplios rangos de temperatura. Emite una seal digital para poder alcanzar distancias de cableado de hasta 66 m entre el Sensor y el Monitor/Indicador/Transmisor de temperatura Signet 3-8350. Su rosca standard de 3/4" NPT permite una fcil instalacin en cualquier sistema de caeras. Ambos extremos estn roscados para hacer posible su inmersin en recipientes de proceso o para aplicaciones en linea. Un adaptador integral opcional permite montar el Transmisor sobre el Sensor formando un conjunto compacto y prolijo.

SENSORES DE POSICIN:Su funcin es medir o detectar la posicin de un determinado objeto en el espacio, la vida util de los sensores de posicion es de 106 operaciones tipicamente en los valores de carga nominales. bajo otras condiciones, con cargas inductivas o capacitivas, disminuye la vida util.

Tipos De Sensores De Posicion:

1-.Los captadores fotoelctricos: la construccin de este tipo de sensores, se encuentra basada en el empleo de una fuente de seal luminosa (lmparas, diodos LED, diodos lser etc...) y una clula receptora de dicha seal, como pueden ser fotodiodos, fototransistores o LDR etc. Este tipo de sensores, se encuentra basado en la emisin de luz , y en la deteccin de esta emisin realizada por los fotodetectores. Segn la forma en que se produzca esta emisin y deteccin de luz, podemos dividir este tipo de captadores en: captadores por barrera, o captadores por reflexin.

2-.Captadores por barrera: detectan la existencia de un objeto, porque interfiere la recepcin de la seal luminosa.

3-.Captadores por reflexin: la seal

SENSORES DE ACELERACIN:

Este tipo de sensores es muy importante, ya que la informacin de la aceleracin sufrida por un objeto o parte de un robot es de vital importancia porque si se produce una aceleracin en un objeto, este experimenta una fuerza que tiende a hacer poner el objeto en movimiento.

SENSORES PIEZO-ELCTRICOS

En el efecto Piezo-Elctrico la energa pasa de elctrica a mecnica. Fue descubierto en el siglo XIX (circa 1880), por los hermanos Curie. Su principio est basado en la fuerza o presin aplicada a una sustancia compuesta por cristales polarizados (piezo significa presin en griego). Al ejercer presin sobre el cristal, ste se desforma produciendo una descarga elctrica. Esto significa que en los micrfonos piezo-elctricos, la presin acstica se transforma en voltaje. El efecto Piezo-Elctrico es conmutativo y tambin funciona en forma opuesta contraria a su direccin original. Esto quiere decir que al aplicar una descarga elctrica a un cristal polarizado, el cristal se desforma produciendo un movimiento que genera presin acstica. La estructura de un cristal polarizado puede apreciarse en la figura. Figura 3: Estructura Interna de un cristal

SENSORES TPS (SENSOR DE POSICIN DEL ACELERADOR El sensor de posicin de mariposa del acelerador, llamado TPS o sensor TP ( del ingles Throttle - Position -Sensor) , efecta un control preciso de la posicin angular de la mariposa. El ECM toma esta informacin para poder efectuar distintas funciones, de suma importancia para el correcto funcionamiento de un sistema de inyeccin electrnica de combustible. Actualmente el tipo de TPS ms utilizado es el potencimetro. Este consiste en una pista resistiva barrida con un cursor, y alimentada con una tensin de 5 voltios desde el ECM. Los TPS de este tipo suelen tener 3 cables de conexin y en algunos casos pueden tener 4 cables, este ultimo caso incluye un switch, utilizado como contacto de marcha lenta (idle switch)

SENSOR

Conexiones del TPS con el ECM

En el primer caso, el cursor recorre la pista y de acuerdo a la posicin de este sobre la pista del potencimetro, se puede leer en tensin dicha posicin angular.El segundo caso ( con switch), un cuarto cable se conecta a masa cuando es sensada la condicin de mariposa cerrada.

ESQUEMA

Condiciones de trabajo de un TPS

Marcha lenta: La condicin de marcha lenta o mariposa cerrada (Idle speed), es detectada por el TPS en base a su condicin de tensin mnima prevista, dicha tensin debe estar comprendida en un rango predeterminado y entendible por el ECM como marcha lenta. Este valor de tensin se suele denominar Voltaje Mnimo del TPS o Voltaje Mnimo y su ajuste es de suma importancia a los efectos que el ECM pueda ajustar correctamente el rgimen de marcha lenta y la condicin de freno motor. En aquellos casos en los que el TPS incorpore switch, es este mismo switch el que al conectarse da aviso al ECM acerca de la condicin de marcha lenta.