Sensores y Transductores: Tipos Esenciales y Principios de Funcionamiento

Tipos de Sensores y Dispositivos de Medición: Fundamentos y Aplicaciones

En el ámbito de la ingeniería y la automatización, los sensores y transductores son componentes fundamentales que permiten la interacción entre el mundo físico y los sistemas de control. A continuación, se describen diversos tipos de estos dispositivos, sus principios de funcionamiento y sus aplicaciones más comunes.

Transductores Resistivos

Los potenciómetros son transductores resistivos que se utilizan para variar niveles de voltaje. Su funcionamiento se basa en la modificación de la resistencia eléctrica al mover un contacto deslizante a lo largo de una pista resistiva.

Transductores Inductivos

Los sensores basados en un cambio de inductancia debido a la presencia de un objeto metálico se encuentran entre los sensores de proximidad industriales de uso más frecuente. Estos dispositivos detectan la proximidad de objetos metálicos al alterar el campo magnético de una bobina, lo que a su vez cambia su inductancia.

Transductores Capacitivos

Los sensores capacitivos son potencialmente capaces (con diversos grados de sensibilidad) de detectar todos los materiales sólidos y líquidos. Como su nombre lo indica, estos sensores están basados en la detección de un cambio en la capacidad inducido por una superficie que se acerca al elemento sensor. Son versátiles y se utilizan para la detección de nivel, posición o presencia de materiales no metálicos.

Interruptores Final de Carrera

Su función es enviar señales que puedan modificar el estado de un circuito. Generalmente, estos sensores están compuestos por dos partes: un cuerpo donde se encuentran los contactos y una cabeza que detecta el movimiento.

Su uso es muy diverso, empleándose, en general, en todas las máquinas que tengan un movimiento rectilíneo de ida y vuelta o sigan una trayectoria fija, es decir, aquellas que realicen un recorrido fijo, como por ejemplo ascensores, montacargas, robots, etc.

Sensores de Ultrasonidos

El ultrasonido es una onda sonora cuya frecuencia está por encima del espectro audible del oído humano, superando los 20 000 Hz (20 KHz).

Sonar

El sonar es el aparato que emite y recibe sonidos debajo del agua. Emite ondas de ultrasonidos que se reflejan en los obstáculos que encuentran; al recibirlas, es posible calcular la distancia a la que se encuentran los objetos. Es ampliamente utilizado en navegación y detección submarina.

Radar

El radar es un sistema de detección de objetos a distancia o situados fuera del campo de visión. Estos dispositivos emiten ondas electromagnéticas y, cuando estas chocan con un objeto, vuelven a su lugar de partida, reflejando sobre una pantalla la posición exacta donde se encontraba. Se emplea en aviación, meteorología y control de tráfico, entre otros.

Encoders y Tacómetros

Los encoders determinan la posición contando el número de impulsos que se generan cuando un rayo de luz es atravesado por marcas opacas en la superficie de un disco unido al eje. Son esenciales para el control de movimiento y la robótica.

Tacómetro

El tacómetro es un dispositivo que mide la velocidad de giro de un eje, normalmente la velocidad de giro de un motor. Se mide en revoluciones por minuto (RPM).

Tipos de Tacómetros:

• Mecánicos: Mediante engranajes, contabilizan las RPM de giro. Se utilizan junto con un dispositivo eléctrico.
• Eléctricos: Basan su funcionamiento en el crecimiento o disminución del voltaje o la frecuencia de la corriente producida por un generador de corriente alterna al que se le aplica la velocidad de rotación a medir.
• Ópticos