DEPARTAMENTO DE ELCTRICA Y ELECTRNICA CARRERA DE ING. EN ELECTRNICA E INSTRUMENTACIN

PRCTICAS DE ELECTRNICA I ASIGNATURA: SENSORES E INSTRUMENTACION Unidad II

CONSULTA

TEMA: APLICACIN DE LOS SENSORES CAPACITIVOS

Hrs. de la asignatura 6 Hrs

Responsable de la Prctica Ing. Jos Bucheli

Nombre Estudiantes: ALEX PORRAS

Fecha de entrega de la prctica : 23 de junio del 2015

UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS

ESPE EXTENSIN LATACUNGA

SENSORES CAPACITIVOS

Existen muchas aplicaciones que requieren el sensar a distancia materiales no

metlicos y, para ello se emplea este tipo de sensor que usa el efecto capacitivo a tierra de los objetos a sensar. Ejemplos: Presencia de agua en un tubo o el

cereal dentro de una caja de cartn.

El elemento funcional primario del sensor capacitivo de proximidad es un

oscilador de alta frecuencia con un electrodo flotante en el circuito de base de

un transistor. En el estado de inactividad hay un campo ruidoso en la regin de base, que representa el rea activa del sensor de proximidad. Cuando un objeto aparece dentro del rea activa, empiezan las oscilaciones. La etapa de conmutacin rectifica las oscilaciones de alta frecuencia y la seal continua resultante se aplica a la etapa de salida. La etapa de conmutacin incluye un sistema de seal de retroalimentacin, el nivel del cual puede ajustarse en algunos modelos, a travs de un potencimetro; esto capacita el sensor de proximidad de variar su sensibilidad de respuesta.

Principalmente se emplean para lquidos y slidos no metlicos y, externamente son muy parecidos a los sensores inductivos (Ver arriba).

Tanto los sensores inductivos como los capacitivos tienen una distancia

mxima de accionamiento, que depende en gran medida del rea de la cabeza sensora (bobina o electrodo), por ello a mayor dimetro, mayor distancia mxima.

Adems, la distancia de sensado siempre se especifica para agua en estado lquido pero, para otros materiales es diferente. Para el vidrio se tiene que considerar un factor de correccin del 65%, mientras que para el agua congelada del 30%.

Adems de los voltajes y circuitos mencionados en los inductivos, existe tambin en los sensores capacitivos un tipo con salida analgica (4-20 mA).

EJERCICIOS DE APLICACION

La lamina circular L de masa despreciable, de un sensor de nivel que transmite

la fuerza ejercida por presin del lquido (Pr = 1.26) a un resorte de constante k y un amortiguador de constante c, se encuentra sujeto a una cremallera que

transmite el movimiento a un pin, el mismo que hace girar un potencimetro circular de 150 K. El tanque de almacenamiento tiene una base circular de 1 m

de radio y 5m de altura. El tanque se encuentra conectado, por una tubera

circular de 5 cm de radio, al compartimento del sensor. El sensor ocupa un

cilindro de 1m de alto y 10 cm de radio. La lamina L se apoya sobre dos

soportes ubicados a la base del cilindro cuando el nivel del lquido se encuentra al mnimo, en cuyo caso el resorte no est sujeto a compresin de ningn tipo. La cremallera es de 60 cm de longitud y el engrane de 6 cm de radio. El

potencimetro circular vara 150K a lo largo de un ngulo de 350. El potencimetro P forma parte de un circuito oscilador tal como lo indica la figura. El valor de k es de 4000 N/m. El mecanismo pin cremallera est diseado para que cuando el lquido en el tanque se encuentre en su nivel ms bajo la resistencia del potencimetro sea 0 y esta vaya incrementando conforme va subiendo el nivel.