Buenos días.
El el día de hoy vamos a hablar de los elementos capacitivos y sus distintas propiedades como transductores para crear sensores y transductores para distintos fines. Veremos toda la teoría necesaria sobre este tema y así poder aprovechar al máximo este tipo de elementos.
Elementos capacitivos en sensores de desplazamiento
Un condensador eléctrico o también conocido como capacitor es un dispositivo pasivo, utilizado en electricidad y electrónica, capaz de almacenar energía sustentando un campo eléctrico. Está formado por un par de superficies conductoras, generalmente en forma de láminas o placas, en situación de influencia total (esto es, que todas las líneas de campo eléctrico que parten de una van a parar a la otra) separadas por un material dieléctrico o por la permitividad eléctrica del vacío. Las placas, sometidas a una diferencia de potencial, adquieren una determinada carga eléctrica, positiva en una de ellas y negativa en la otra, siendo nula la variación de carga total.
La capacitancia C de un capacitor o condensador de placas paralelas está dada por la expresión:
 |
| Figura 1: Formas en las que se puede adoptar el elemento sensor |
En un desplazamiento que modifica la distancia que separa las placas, (figura 1-a), si la separación d aumenta por un desplazamiento x la capacitancia se modifica a:
Es decir, la relación entre el cambio en la capacitancia ΔC y el desplazamiento x es no lineal; esta no linealidad se puede eliminar utilizando lo que se conoce como sensor de desplazamiento asimétrico, (Figura 2).
 |
| Figura 2: Sensor asimétrico |
Como vemso en la figura 2, este sensor cuenta con 3 placas: en la parte superior fomra un capacitor C1 y en la parte inferior forma un capacitor C2. Como resultado del desplazamiento, la placa central que está en medio de las placas restantes se mueve. El movimiento de esta placa origina un aumento de la distancia que separa al capacitor de arriba y una disminución de la separación respecto del capacitor de abajo. Es decir, (Figura 3):
 |
| Figura 3 |
Si C1 es uno de los brazos de un puente de corriente alterna y C2 es el otro, el voltaje de desequilibrio es proporcional a x.
Estoss sennsores en general son tuilizados para monitorear desplazamientos desde unos cuantos hasta cientos de milimetros. la no linealidad y la histeriesis son casi igual a más o menos 0.01% del rango.
Una forma de sensor de proximidad capacitivo consta de un muestreador que sólo tiene una placa del capacitor y la otra placa viene a ser el objeto, el cual tiene que ser metálico y estar aterrizado, (figura 4). Conforme el objeto see aproxima, la separación entre las placas tambén se modifica, la cual resulta significativa y detectable cuando el objeto está cerca del muestreador.
 |
| Figura 4: Sensor de proximidad capacitivo |
Escrito por: Breismam Alfonso Rueda Díaz
Fuentes:
- Mecatronica,Sistemas de control electrónico en ingeniería mecánica y eléctrica., W. Bolton. Segunda edición. Alfaomega.
- Federico Beigbeder Atienza (1997). Diccionario politécnico de las lenguas española e inglesa (2º edición). España: Ediciones Díaz de Santos. p. 307. ISBN 9788479782993.
- Routledge (1997). Spanish Technical Dictionary/Diccionario Técnico Inglés. Gran Bretaña: Routledge. p. 104. ISBN 9780415112734. .
- Montaje de componentes y periféricos microinformáticos. IFCT0108, en Google libros
Bien muchachos, esto es todo por hoy. Estén pendientes de mi canal, de mi blog y de mi pagina de Facebook para más contenido.
Twitter: https://twitter.com/BreismamR
Cualquier duda, trabajo, tutoria personalizada por correo electrónico o pagina en facebook:
Correo: ElectronicaLibreXC@outlook.com
No hay comentarios.:
Publicar un comentario