Los sensores más utilizados

Es evidente que un detector nunca funcionaría sin un sensor que le informe el lugar en dónde buscar el elemento en cuestión, no obstante debemos decir que esta ley no funciona de esta manera para los sensores ya que todos los tipos de sensores funcionan independientemente de un sistema, y por eso es que no dependen de otro aparato para que los mismos funcionen. Esta es la razón por la cual podemos ver como los diferentes tipos de sensores se encuentran directamente relacionados con todo tipo de sistemas tanto de seguridad como de detección, por eso es importante que entendamos que los sensores son el corazón de cada sistema de seguridad que tengamos instalado en nuestra casa, sucursal o incluso en nuestro vehículo.

Otros tipos de sensores que nada tienen que ver con sistemas de alarmas, seguridad y detección suelen ser utilizados en diferentes áreas; de esta manera podemos decir que el mercado nos ofrece sensores de temperatura, los cuales resultan ser muy útiles para lograr una buena ambientación de nuestra casa, o incluso hasta de una pecera de nuestras mascotas; sensores de humo, los cuales han salvado más de una vida gracias a su eficiencia; sensores de movimiento y desplazamiento, los cuales son ideales para lograr encontrar vehículos robados.

Un sensor de temperatura:

También podemos encontrarnos con sensores de peso y de nivelación que se usan principalmente en las fabricas e industrias de envasado. Sensores de contacto y perimetrales los cuales resultan ser ideales para los sistemas de alarmas. Como podemos ver todos los tipos de sensores que nos ofrece el mercado, más allá de la utilidad que les demos, resultan ser sistemas muy convenientes que nos ayudan a mejorar y facilitar algunos aspectos de nuestra vida cotidiana, por esta razón principal es importante que tengamos en cuenta la importancia del mantenimiento que los mismos requieren ya que al tratarse de un sistema con mucha sensibilidad, los sensores pueden dañarse sin que nosotros lo notemos. Por eso para evitar este tipo de inconvenientes y teniendo en cuenta que la falla de un solos censor puede perjudicar todo el desempeño de un sistema entero, es importante que periódicamente hagamos que los mismos se sometan a un mantenimiento de rutina para poder gozar de ellos en un perfecto estado y así no tener inconvenientes con los sistemas a los cuales pertenecen; recordemos que las mismas empresas que se encargan de la instalación, también deben hacerse cargo del mantenimiento de los mismos.

Sensor de desplazamiento:

Alarma remota.

Los sensores en domótica

Los sensores en domótica, son dispositivos encargados de detectar los cambios en las variables de entorno del edificio: temperatura, luminosidad, fugas de gas, detección de presencia…

Se suelen utilizar para realizar alguna acción, a partir de un actuador, para conseguir algo concreto. Nos sirven para mejorar el confort, la seguridad y suelen estar conectados al controlador principal para procesar los datos recibidos. Sin sensores una casa inteligente no estaría completa.

De esta manera, podemos encontrar diferentes tipos de sensores en domótica:

-Sondas de temperatura. Aportan información sobre la temperatura.

• -Termostatos.
  • >Un termostato es un dispositivo eléctrico que abre o cierra un circuito dependiendo de la temperatura medida por un sensor y la temperatura marcada.
  • >Los termostatos destinados a la calefacción abren el circuito cuando la temperatura ambiente es superior a la temperatura marcada.
  • >Los termostatos destinados a refrigeración abren el circuito cuando la temperatura ambiente es inferior a la temperatura marcada.
  • >Cuando se instalan hay que tener en cuenta varios aspectos, entre ellos la accesibilidad, la distancia con el suelo, radiación externa…
• -Anemómetros. Son dispositivos utilizados para medir la velocidad del viento. En ocasiones forman parte de estaciones meteorológicas que se integran en la automatización de edificios.
• -Sensores de luminosidad. Son dispositivos que miden el nivel de luminosidad. Cuando el nivel de luz es inferior al valor marcado, estos activan un relé. En ocasiones se utiliza para los interruptores crepusculares.
• -Detectores de gas. Se utilizan para alarmas técnicas, para prevenir accidentes. Se escoge de acuerdo a si el gas a detectar es  butano, propano, gas natural…
• -Detectores de incendio. Son dispositivos que detectan el fuego a través de algún fenómeno asociado. Los hay de diferente tipo, iónicos, ópticos, de temperatura fija, termovelocimétricos…
• -Detectores de inundaciones. Dispositivos que detectan posibles fugas de agua. Acostumbran a tener dos elementos, un sensor y un circuito electrónico que activa la alarma.
• -Detectores de presencia. Para detectar la presencia de personas i/o intrusiones no autorizadas en un espacio determinado. Podemos encontrarlos volumétricos, contactos magnéticos para puertas y ventanas, mecánicos para los mismos dispositivos…

Los sensores infrarrojos

Particularmente, el sensor infrarrojo es un dispositivo electrónico capaz de medir la radiación electromagnética infrarroja de los cuerpos en su campo de visión. Todos los cuerpos reflejan una cierta cantidad de radiación, esta resulta invisible para nuestros ojos pero no para estos aparatos electrónicos,ya que se encuentran en el rango del espectro justo por debajo de la luz visible.

Clasificación de los sensores infrarrojos.

Sensores reflexivos

Este tipo de sensor presenta una cara frontal en la que encontramos tanto al LED como al fototransistor. Debido a esta configuración el sistema tiene que medir la radiación proveniente del reflejo de la luz emitida por el LED.

Se tiene que tener presente que esta configuración es sensible a la luz del ambiente perjudicando las medidas, pueden dar lugar a errores, es necesario la incorporación de circuitos de filtrado en términos de longitud de onda, así pues será importante que trabajen en ambientes de luz controlada. Otro aspecto a tener en cuenta es el coeficiente de reflectividad del objeto, el funcionamiento del sensor será diferente según el tipo de superficie.

Sensores de ranura(Sensor Break-Beam)

Este tipo de sensor sigue el mismo principio de funcionamiento pero la configuración de los componentes es diferente, ambos elementos se encuentran enfrontados a la misma altura, a banda y banda de una ranura normalmente estrecha, aunque encontramos dispositivos con ranuras más grandes. Este tipo se utiliza típicamente para control industrial. Otra aplicación podría ser el control de las vueltas de un volante.

Sensores modulados

Este tipo de sensor infrarrojo sigue el mismo principio que el de reflexión pero utilizando la emisión de una señal modulada, reduciendo mucho la influencia de la iluminación ambiental. Son sensores orientados a la detección de presencia, medición de distancias, detección de obstáculos teniendo un cierta independencia de la iluminación.

Sensores de barrido

La diferencia con los anteriores reside en que el sensor realiza el barrido horizontal de la superficie reflectante utilizando señales moduladas para mejorar la independencia de la luz, el color o reflectividad de los objetos. Normalmente estos sistemas forman parte de un dispositivo de desplazamiento perpendicular al eje de exploración del sensor, para poder conseguir las medidas de toda la superficie.

Configuración óptica

Esta configuración se basa en un único sensor enfrentado a un cristal, el cual genera la imagen de una sección de la región a medir. Dicho cristal solidario con un motor de rotación con el objetivo de lograr el barrido de toda el área. Tiene la ventaja que adquiere un secuencia continua de la región de barrido. Resulta una sistema lento en términos de exploración.

Configuración en array de sensores

En este caso la configuración del sistema de medida está formado por un array de sensores infrarrojos, por tanto no es necesario la utilización de ningún sistema de cristales, únicamente necesita un conjunto de lentes ópticas de enfoque(concentración de la radiación) a cada uno de los sensores. Esta configuración es más compleja pero permite mayorvelocidad de translación y mejor protección contra errores de captación.

Armando un sensor infrarrojo (Emisor-Receptor)

Sensores en noticias (Argentina)

En Argentina crean zapato con sensores para ciegos

El dispositivo fue creado por Juan Manuel Bustamante, alumno del Colegio Industrial de Río Gallegos, en Argentina y está destinado a ser de utilidad a personas ciegas o con disminuidos visuales, informó el portal La Nación.com.ar.

El calzado está diseñado con sensores ultrasónicos que detectan y medir a distancias objetos de cualquier material. El sistema informa a quien los calce sobre lo que pisan de acuerdo a la intensidad de las vibraciones.

Este par de zapatos fue bautizado por su creador como Duspanovi y el objetivo también es reemplazar al convencional bastón, utilizado normalmente por los no videntes para abrirse camino al andar.

Dentro de la suela de cada lado se instala el dispositivo, los sensores están en la parte frontal, lateral externa y posterior. El zapato funciona a batería y detecta objetos de todo tipo como plástico, cemento, metal, mármol, madera, tela, vidrio, persona, puerta, vigas, animales, autos, camas, árboles y cualquier objeto que se encuentre a un radio de 25 centímetros del calzado.

"Tengo una amiga con problemas visuales y ella me mostró que entre los 10 y los 25 años se suele generar un rechazo al bastón. Fue por eso que me propuse crear un dispositivo más discreto, para que se sientan más cómodas", manifestó Bustamante.

Aseguró que no realizó este trabajo para ganar fama o dinero con las ventas, sino para ayudar a las personas que necesitan una mejor calidad de vida, pero lo cierto es que con esta creación, ganó la instancia provincial y entre el 9 y 14 de noviembre y representará a su localidad en la Feria Nacional de Ciencias en Tecnópolis.

"Se carga a través de un cable USB conectado a la computadora o con un cargador de celular. La carga completa demora cerca de cinco horas y tiene una duración utilitaria de tres o cuatro días", comentó su creador.

Características de los sensores. ( Dinámicas y Estáticas.)

Características generales de los sensores.

El transductor ideal sería aquel en que la relación entre la magnitud de entrada y la magnitud de salida fuese proporcional y de respuesta instantánea e idéntica para todos los elementos de un mismo tipo.

Sin embargo no todos los transductores nunca es del todo lineal, tiene un rango LIMITADO de validez, suele modificar según perturbaciones del entorno exterior y tiene un cierto delay en su respuesta.

Las características de los transductores se pueden agrupar en dos grandes bloques:

Características estáticas, que describen la actuación del sensor en un estado permanente o con cambios                                              muy lentos de la variable a medir

Características dinámicas, que describen el comportamiento del sensor en régimen transitorio o que varía                                              en poco tiempo.

Características Estáticas:

Rango de medida: El conjunto de valores que puede tomar la señal de entrada comprendidos entre el máximo y el mínimo detectados por el sensor con una tolerancia de error aceptable.

Resolución: Indica la capacidad del sensor para discernir entre valores muy próximos de la variable de entrada. Indica que variacón de la señal de entrada produce una variación en la señal de salida.

Presición: Define la variación máxima entre la salida real obtenida y la salida teórica dada como patrón para el sensor.

Repetibilidad: ndica la máxima variación entre valers de salida obtenidos al medir varias veces la misma entrada con el mismo sensor y en idénticas condiciones ambientales.

Linealidad: Un transductor es lineal si existe una constante de proporcionalidad única que relaciona los incrementos de la señal de salida con los respectivos incrementos de la señal de entrada en todo el rango de medida.

Sensibilidad: Indica la mayor o menor variación de la señal de salida por unidad de la señal de entrada a medida que aumenta la frecuencia, generalmente los sensores convencionales presentan una respuesta del tipo pasabajos.

Ruido: Cualquier perturbación aleatoria del propio sistema de medida que afecta la señal que se quiere medir.

Características Dinámicas:

Velocidad de respuesta: Mide la capacidad del sensor para seguir las variaciones del a señal
Respuesta en frecuencia: Mide la capacidad del sensor para seguir las variaciones de la señal de entrada a medida que aumenta la frecuencia, generalmente los sensores convencionales presentan una respuesta del tipo pasabajos.
Estabilidad: Indica la desviación en la salida del sensor con respecto al valor teórico dado, al variar parámetros exteriores distintos al que se quiere medir ( condiciones ambientales, alimentación, etc.)

Tipos de sensores

Sensores mecánicos.

Sensores mecánicos de posición.

La gama de Sensores Mecánicos de Posición de Sensovant emplea tecnología de inducción sin contacto, especialmente apropiada para entornos operativos difíciles donde sea preciso instalar sensores Lineales, Angulares y de posición Giratoria/Rotatoria. 

No hay contacto entre el sensor mecánico de posición y la parte en movimiento lo que proporciona una excelente fiabilidad a largo plazo en ambientes hostiles al evitar todo tipo de rozamiento y desgaste. Todos los sensores de posición se fabrican con electrónica de estado sólido, totalmente sellada  adecuados para entornos hostiles y agresivos: altas / bajas temperaturas, vibraciones, golpes, polvo, suciedad,  pulverización, intemperie.

Sensores mecánicos de movimiento.

Los Sensores mecánicos de velocidad emplean un dispositivo de efecto Hall con elemento doble para detectar campos magnéticos variables en presencia de un metal ferroso.Probados y comprobados en cajas de cambio del campeonato de F1, nuestros sensores de velocidad son adecuados, ya sea para la caja de cambios como sensor de velocidad de la rotación.

Con robusta construcción totalmente encapsulados y sellados, los sensores de velocidad pueden sumergirse totalmente en aceite a altas temperaturas sin merma en su rendimiento. Actualmente tenemos varios diseños de sensores de velocidad diferencial disponibles y igualmente se ofrece la posibilidad de diseñar y  producir rápidamente sensores personalizados para aplicaciones OEM.

Sensores magnéticos.

Los sensores de proximidad magnéticos son caracterizados por la posibilidad de distancias grandes de la conmutación, disponible de los sensores con dimensiones pequeñas. Detectan los objetos magnéticos (imanes generalmente permanentes) que se utilizan para accionar el proceso de la conmutación. Los campos magnéticos pueden pasar a través de muchos materiales no magnéticos, el proceso de la conmutación se puede también accionar sin la necesidad de la exposición directa al objeto. Usando los conductores magnéticos (ej. hierro), el campo magnético se puede transmitir sobre mayores distancias para, por ejemplo, poder llevarse la señal de áreas de alta temperatura.

Sensores de temperatura.

Los sensores de temperatura son dispositivos que transforman los cambios de temperatura en cambios en señales eléctricas que son procesados por equipo eléctrico o electrónico.

Hay tres tipos de sensores de temperatura, los termistores, los RTD y los termopares.

El sensor de temperatura, típica mente suele estar formado por el elemento sensor, de cualquiera de los tipos anteriores, la vaina que lo envuelve y que está rellena de un material muy conductor de la temperatura, para que los cambios se transmitan rápidamente al elemento sensor y del cable al que se conectarán el equipo electrónico.

Termopar

El termopar, también llamado termocupla y que recibe este nombre por estar formado por dos metales, es un instrumento de medida cuyo principio de funcionamiento es el efecto termoeléctrico.

Un material termoeléctrico permite transformar directamente el calor en electricidad, o bien generar frío cuando se le aplica una corriente eléctrica.

El termopar genera una tensión que está en función de la temperatura que se está aplicando al sensor. Midiendo con un voltímetro la tensión generada, conoceremos la temperatura.

Los termopares tienen un amplio rango de medida, son económicos y están muy extendidos en la industria. El principal inconveniente estriba en su precisión, que es pequeña en comparación con sensores de temperatura RTD o termistores.

Sensores acústicos.

Las ondas sonoras se manifiestan por las variaciones de presión y velocidad que ellas generan. En la mayoría de los casos el campo acústico en un punto es el resultado de la superposición de ondas sonoras que han experimentado reflexiones múltiples. Los micrófonos son los sensores que facilitan la conversión de una señal acústica en eléctrica. Se pueden aplicar diversos principios a su realización siendo la más común la combinación de fenómenos mecánico-acústicos y su conversión electromecánica.

El micrófono de condensador está formado por una placa delgada o membrana llamada diafragma, tal que es susceptible de moverse por acción de las variaciones de presión sonora, y por otra placa posterior fija y paralela al diafragma de la figura . Los movimientos de éste, respecto de la placa posterior, determinan variaciones de la capacidad eléctrica del condensador así formado. La polarización del condensador se realiza a un nivel fijo de corriente continua y a través de un circuito con alta constante de tiempo (si se compara con las variaciones de presión). Las variaciones de presión provocan variaciones de la capacidad eléctrica que se traducen en variaciones de tensión. Este tipo de micrófono se caracteriza por el bajo nivel de ruido y respuesta en frecuencias uniforme así como de tener una adecuada sensibilidad acústica, lo que hacen de él un sensor muy apropiado para la medida acústica, sus principales inconvenientes son la susceptibilidad para la humedad y la pequeña capacidad de salida.

Sensores ultrasónicos.

Los sensores de ultrasonidos son detectores de proximidad que trabajan libres de roces mecánicos y que detectan objetos a distancias de hasta 8m. El sensor emite un sonido y mide el tiempo que la señal tarda en regresar. Estos reflejan en un objeto, el sensor recibe el eco producido y lo convierte en señales eléctricas, las cuales son elaboradas en el aparato de valoración. Estos sensores trabajan solamente en el aire, y pueden detectar objetos con diferentes formas, colores, superficies y de diferentes materiales. Los materiales pueden ser sólidos, líquidos o polvorientos, sin embargo han de ser deflectores de sonido. Los sensores trabajan según el tiempo de transcurso del eco, es decir, se valora la distancia temporal entre el impulso de emisión y el impulso del eco.

Sensores químicos.

Un sensor químico se puede definir como un dispositivo que transforma información química en una señal analítica útil. Consta, principalmente, de dos partes: un receptor, que proporciona el reconocimiento de la sustancia a analizar, y un transductor, que convierte la señal química obtenida de la sustancia en una señal medible por un instrumento. Si el elemento de reconocimiento es un reactivo biológico, se trata de un biosensor.

Sensores analógicos y digitales

¿Que diferencia tienen los sensores analógicos y digitales?

Diferencias entre sensores analógicos y digitales:
un sensor analógico es aquel que, como salida, emite una señal comprendida por un campo de valores instantáneos que varían en el tiempo, y son proporcionales a los efectos que se están midiendo; por ejemplo, un termómetro es un dispositivo analógico... la temperatura se mide en grados que pueden tener, en cualquier momento determinado,diferentes valores que son proporcionales a su indicador, o a su "salida" en caso de un dispositivo electrónico.

Un sensor digital en cambio es un dispositivo que puede adoptar únicamente dos valores de salida; 1 -0, encendido o apagado, sí, o no. Los estados de un sensor digital son absolutos y únicos, y se usan donde se desea verificar estados de "verdad" o "negación" en un sistema automatizado, por ejemplo, una caja que es transportada llega al final de un recorrido, y activa un sensor digital; entonces, la señal 0 del sensor en reposo, cambia inmediatamente a 1, dando cuenta al sistema de tal condición.

¿Que sensores son analogicos y digitales?

Magnitud	Transductor	Característica
Posición lineal y angular	Potenciómetro	Analógica
	Encoder	Digital
	Sensor Hall	Digital
Desplazamiento y deformación	Transformador diferencial de variación lineal	Analógica
	Galga extensiométrica	Analógica
	Magnetoestrictivos	A/D
	Magnetorresistivos	Analógica
	LVDT	Analógica
Velocidad lineal y angular	Dinamo tacométrica	Analógica
	Encoder	Digital
	Detector inductivo	Digital
	Servo-inclinómetros	A/D
	RVDT	Analógica
	Giróscopo
Aceleración	Acelerómetro	Analógico
	Servo-accelerómetros
Fuerza y par (deformación)	Galga extensiométrica	Analógico
	Triaxiales	A/D
Presión	Membranas	Analógica
	Piezoeléctricos	Analógica
	Manómetros Digitales	Digital
Caudal	Turbina	Analógica
	Magnético	Analógica
Temperatura	Termopar	Analógica
	RTD	Analógica
	Termistor NTC	Analógica
	Termistor PTC	Analógica
	[Bimetal - Termostato	I/0
Sensores de presencia	Inductivos	I/0
	Capacitivos	I/0
	Ópticos	I/0 y Analógica
Sensores táctiles	Matriz de contactos	I/0
	Piel artificial	Analógica
Visión artificial	Cámaras de video	Procesamiento digital
	Cámaras CCD o CMOS	Procesamiento digital
Sensor de proximidad	Sensor final de carrera
	Sensor capacitivo	Analógica
	Sensor inductivo	Analógica
	Sensor fotoeléctrico	Analógica
Sensor acústico (presión sonora)	micrófono	Analógica
Sensores de acidez	ISFET
Sensor de luz	fotodiodo	Analógica
	Fotorresistencia	Analógica
	Fototransistor	Analógica
	Célula fotoeléctrica	Analógica
Sensores captura de movimiento	Sensores inerciales