Medición y Control de Velocidad Angular: Transductores Mecánicos y Eléctricos

Medición y Control de la Velocidad Angular

Otro parámetro de interés en los sistemas de control es la medida y el control de la velocidad, especialmente la velocidad angular. Podemos destacar transductores mecánicos y eléctricos.

Transductores Mecánicos

Los elementos que permiten calcular la velocidad angular son los tacómetros.

1. Contador de revoluciones: Dispone de dos diales concéntricos, de tal manera que el más externo mide el número de vueltas del eje y el interno el número de vueltas del externo. En el interior existe un tornillo sin fin que se acopla a una rueda dentada conectada a los diales. Bastará con contar el número de vueltas en un tiempo determinado y, de este modo, calcularemos la velocidad angular.
2. Tacómetro centrífugo: El aparato dispone de un eje al que se conecta el aparato a medir. Cuando el eje gira, dispone de unas bolas metálicas que, por el efecto centrífugo, se distancian del eje de giro. Esto provoca la compresión de un muelle que, a través de un mecanismo interno, mueve una aguja que nos da una lectura directa de la velocidad angular.

Transductores Eléctricos

Son capaces de medir la velocidad angular a través de una medida del voltaje de inducción que se genera en el elemento sensitivo. Hay varios tipos:

1. Tacómetro de inducción de corriente continua: Se dispone de un núcleo ferromagnético conectado al objeto que queremos medir. El núcleo ferromagnético se encuentra entre un imán permanente. Al girar el núcleo interno, provoca un voltaje inductivo que se puede registrar con un voltímetro. De esta manera, establecemos una relación entre la velocidad angular y el voltaje de salida.
2. Tacómetro de arrastre: Se coloca un imán en una copa de aluminio. Esto genera unas corrientes internas en el aluminio que hacen girar la copa en sentido opuesto al muelle que los contiene. A través de un mecanismo, este giro se comunica con una aguja indicadora que marca la lectura de la velocidad angular de forma directa en una escala graduada.
3. Tacómetro de frecuencia: Un disco conectado al eje de giro dispone de una ranura. A través de un emisor de luz, se emite un rayo de luz alineado a la ranura. Cada vez que se completa una vuelta de giro, el rayo traspasará el disco por la ranura e incidirá en una fotocélula que detectará el impulso luminoso. Podremos calcular, a través de un contador, el número de vueltas, que corresponde al número de impulsos luminosos. Si lo hemos hecho en un tiempo determinado, podremos evaluar la velocidad angular.