XiuaElectronics: Teoría de sensores y transductores Parte #01

Buenos días amigos!, en el día de hoy veremos un post acerca de los sensores y transductores; de como escogerlos adecuadamente con base en sus características y demás elementos necesarios que hay que tener en cuenta.

Teoría de sensores y transductores

Un sensor es aquel elemento que nos proporciona una señal con respecto a una cantidad de cualquier fuente que ese este midiendo. Por ejemplo, en el caso que estemos utilizando un sensor para medir temperatura mediante resistencia eléctrica, lo que hará este sensor es leer un cambio de temperatura y este cambio será transformado a través de de un resistor o la resistencia de un material propio de dicho sensor; esto lo que hará es al momento de aplicar un voltaje y generar un cambio en la resistencia del material nos hará variar nuestro voltaje aplicado y por consiguiente esa variación es lo que utilizaremos para poder relacionar el cambio de temperatura con respecto a la variación de voltaje. En algunos casos se utiliza el termino transductor en vez de sensor. Los transductores son elementos que al someterlo a un cambio físico experimenta un cambio relacionado. Es decir, que en un sistema de medición se pueden usar transductor además de sensores, esto por que experimentan un cambio físico que no siempre estará relacionado o será utilizado para la medición sino para la transformación de señales o de respuesta a la variación física en que se encuentre sometido el elemento.

Terminología del funcionamiento parte #01

Para poder escoger o diseñar correctamente un sensor o un transductor lo que debemos hacer es tener en cuenta las diferentes características que tienen estos, por consiguiente lo que haremos ahora es ver algunos términos necesarios sobre el tema.

• Rango y margen: el rango de un transductor define los limites entre los cuales puede variar la entrada. El margen es el valor máximo de la entrada menos el valor mínimo. Por ejemplo, un sensor tiene un rango de lectura de velocidad de 0Km a 200Km y un marguen que sería 200Km-0Km= 200Km.

• Error: el error es la diferencia entre el resultado de una medición  y el valor verdadero de la cantidad que se mide. Para calcular el error sería el valor medido menos el valor real. Por ejemplo si tenemos una olla caliente y sabemos que esta a 45°C y el valor medido por un sensor es de 46°C entonces el marguen de error sería 46°C-45°C= 1°C; entonces el marguen de error sería de un grado centigrado (1°C).

• Exactitud: la exactitud es el grado hasta el cual un valor producido por un sistema de medición podría estar equivocado. Es por lo tanto, igual a la suma de todos los errores posibles más el error de la exactitud de la calibración del transductor. Por ejemplo, si la exactitud de un instrumento para medir temperatura se especifica como un valor de más o menos 2°C, la lectura en el instrumento esta dada entre más 2°C y menos 2°C del valor real. Es común expresar la exactitud como un porcentaje de la salida a rango total, o como desviación a escala total.  Un ejemplo sería el medir la temperatura de una persona y decir que esta esta más o menos a 18°C es decir se encuentra entre valores aproximados a 18°C o mínimamente superiores a 18°C. 

• Sensibilidad: la sensibilidad es la relación que índica qué salida se obtiene por unidad de entrada, es decir, salida/entrada. Por ejemplo, un termómetro de resistencia puede tener una sensibilidad de 0.5 ohm/°C. Es frecuente que este termino también se utilice para indicar sensibilidad de otras entradas, además de la que se mide, por ejemplo, a cambios ambientales. Entonces, puede haber sensibilidad del transductor a los cambios en la temperatura del ambiente, o quizás a las fluctuaciones en el suministro de voltaje de la linea comercial. Puede que un transductor para medir tiene sensibilidad de +0.1%°C de la lectura por °C de cambio en la temperatura.   

Para ver la continuación a través del siguiente link: Teoría de sensores y transductores Parte #02

Escrito por: Breismam Alfonso Rueda Díaz
Fuentes: 

• Mecatronica,Sistemas de control electrónico en ingeniería mecánica y eléctrica., W. Bolton. Segunda edición. Alfaomega.

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