Clasificación y características de los sensores: estáticas, dinámicas y control en lazo abierto

Clasificación de Sensores

Según el Tipo de Señal

• Analógicos: Proporcionan como señal de salida una tensión o corriente variable de forma continua en todo el rango de medida. Señales normalizadas 0-10V o 4-20mA.
• Digitales: Proporcionan una señal codificada en forma de pulsos como señal de salida. Señales normalizadas 0-24 V/DC.

Según si Requieren Alimentación

• Activos: No requieren alimentación externa para que el captador funcione ya que, en general, son generadores eléctricos de pequeña señal.
• Pasivos: Requieren de alimentación externa para polarizarlos debidamente y que funcionen. Suelen basar su funcionamiento en la variación de la impedancia ante alguna propiedad física.

Características Estáticas

Son aquellas que describen el comportamiento del sensor en régimen permanente.

• Campo de Medida: Es el rango de medida de la magnitud física que el transductor puede medir con un error acotado y proporciona los valores mínimos y máximos.
• Resolución: Indica la capacidad del sensor para discernir entre valores próximos de la variable a medir, la mínima diferencia entre dos valores que el sensor puede discernir, se expresa como una cantidad absoluta o relativa al fondo de escala.
• Precisión: Define la máxima desviación entre la medida que proporciona el sensor de la magnitud física y el valor real de la misma ante un patrón de calibración y se expresa como una cantidad absoluta o relativa al fondo de escala.
• Repetibilidad: Característica que indica la máxima desviación de la magnitud medida por el sensor en diferentes medidas ante el mismo patrón de calibración, proporciona información del error aleatorio que comete el sensor y se expresa como una cantidad relativa al fondo de escala.
• Linealidad: Se dice que un transductor es lineal cuando la relación que hay entre la magnitud física y la salida del sensor es de tipo lineal en todo el campo de medida del sensor, la no linealidad se expresa como la máxima desviación de la respuesta real respecto al comportamiento lineal.
• Sensibilidad: Característica que indica cuánto varía la salida del sensor al variar la magnitud física a medir.

Características Dinámicas

Aquellas que definen el comportamiento del sensor en régimen transitorio.

• Velocidad de Respuesta: Mide la capacidad de un transductor para que la señal de salida del transductor siga la señal de entrada del mismo, sus parámetros son: tiempo de retardo (tiempo transcurrido desde que al aplicar un escalón en la entrada la salida sube un 10%), tiempo de subida (tiempo transcurrido desde que la salida alcanza un 10% hasta que la salida alcanza el 90%), tiempo de establecimiento al 99% (tiempo desde que se aplica el escalón en la entrada hasta que la salida alcanza el régimen permanente), constante de tiempo (tiempo requerido para que la salida alcance el 63% de su valor en régimen permanente).
• Respuesta en Frecuencia: Se define como la relación entre la sensibilidad y la frecuencia cuando la entrada es excitada con una señal senoidal.
• Estabilidad y Derivas: Características que indican la desviación de la salida del sensor al variar condiciones exteriores tales como condiciones ambientales, de alimentación...

Sistemas de Control en Lazo Abierto

Se caracterizan por ejecutar un algoritmo de control únicamente a partir del valor de las señales de consigna.

Ventajas

• Los automatismos cableados son más robustos que los programables.
• Tienen muy bajo coste.
• Son sencillos de entender.

Desventajas

• Ocupan mucho espacio.
• Poco flexibles.
• Únicamente permiten implementar funciones de control sencillas.