Conceptos Fundamentales de Sensores y Características de Medición

Características de los Instrumentos de Medición

• Exactitud: Capacidad que tiene un instrumento para dar las indicaciones que se aproximan al valor verdadero.
• Fidelidad: Capacidad de un sistema de medida para dar el mismo valor de la medida cuando se mide diferentes veces bajo las mismas condiciones.
• Repetibilidad: Es conceptualmente lo mismo que la fidelidad, pero con la condición de que las diferentes medidas se han de realizar en un intervalo corto de tiempo.
• Sensibilidad: Pendiente de la curva de calibración, que puede permanecer constante o no a lo largo del rango de medida.
• Linealidad: Característica que expresa el grado de coincidencia de una recta determinada con la curva de calibración.

Características Dinámicas de los Sensores

• Error dinámico: Es la diferencia entre el valor indicado y el valor exacto si el error estático es nulo.
• Velocidad de respuesta: Indica la rapidez de respuesta a cambios de una variable de entrada.

Sensores Electromagnéticos y Efectos Físicos

• Sensores electromagnéticos: Basados en la variación de un campo magnético o de un campo eléctrico a partir de la variación de la magnitud a medir.
• Efecto Hall: Diferencia de potencial en un conductor o semiconductor por el cual circula una corriente, si hay un campo magnético aplicado en dirección perpendicular a esta corriente.
• Efecto Seebeck: Circuito con dos metales diferentes homogéneos A y B con dos uniones a diferentes temperaturas. Al crearse una diferencia de temperatura, aparece una corriente eléctrica. Es la conversión de la energía térmica en energía eléctrica.
• Efecto Peltier: Efecto inverso al Seebeck. Cuando hay un calentamiento o enfriamiento de la unión de dos metales diferentes, pasará una corriente eléctrica por ella.

Tipos de Sensores y Dispositivos

• Transformador diferencial LVDT: Variación de la inductancia mutua entre un primario y dos secundarios.
• Fotoresistencias (LDR): Se basa en la variación de la resistencia en función de la luz en un semiconductor.
• RTD: Se basa en la variación de la resistencia debido a la variación de temperatura.
• Termistores (PTC/NTC): A diferencia de los RTD, el funcionamiento de estos se basa en semiconductores.
• Sensores capacitivos: Variación de la reactancia.
• Sensores termopares: Se basan en dos efectos reversibles: Seebeck y Peltier.
• Potenciómetro resistivo: Dispositivo electromecánico que consta de una resistencia sobre la que se desplaza un contacto deslizante.
• Potenciómetro de inducción: Consiste en dos devanados, uno fijo que constituye el estator y uno móvil que constituye el rotor. Cada uno tiene su propio núcleo ferromagnético.