Tecnología de Sensores en Maquinaria Agrícola: Tipos y Aplicaciones en Autocontrol

Sensores Inductivos

Permiten detectar materiales metálicos ferrosos. Se utilizan para aplicaciones de posicionamiento, así como para detectar la presencia o ausencia de objetos metálicos en un determinado contexto. Una corriente (i) que circula a través de un hilo conductor genera un campo magnético asociado a ellos.

Ejemplo: Cigüeñal del motor del tractor. Miden posiciones y velocidad del cigüeñal mediante la detección de muescas existentes en sus engranajes respectivos. Cuando una muesca de la rueda de distribución está directamente debajo del sensor, se induce el voltaje. Esto permite ahorrar combustible porque la cantidad justa se introduce en el momento justo.

Sensor Capacitivo

Aumentan la capacidad de un componente eléctrico o electrónico en respuesta a la variación de alguna magnitud física. Mide elementos no mecánicos, ejemplo: agua.

Sensor Resistivo

Ejemplo: galgas extensométricas. Se utilizan para la determinación de microdeformaciones, fuerzas y células de carga.

• Material: Metal/semiconductor.
• Señal de salida: Analógica, voltaje, digital.
• Aplicación agrícola: Galgas de hilo metálico, que sirven para pesar durante el abonado, siembra, pulverización o recolección de una cosecha.

Sensor Piezorresistivo

La piezorresistividad es la propiedad de algunos materiales conductores y semiconductores cuya resistencia eléctrica cambia cuando se les somete a un esfuerzo o estrés mecánico (tracción o compresión) que los deforma.

Aplicaciones: Aceleración, vibraciones mecánicas, presión de fluidos.

Ejemplo agrícola: Tractor de olivar, cabalgadora, vendimiadora.

Termistores

Son un tipo de sensor resistivo de temperatura (resistencias variables termosensibles). Su funcionamiento se basa en la variación de la resistividad que presenta un semiconductor con la temperatura. El término termistor proviene de Thermally sensitive resistor.

Aplicaciones: Medición de temperatura en diversos puntos del motor.

Sensores Termopares

Se basan en la variación de voltaje. Son sensores utilizados para medir temperatura en una gran amplitud de rangos y condiciones.

Están compuestos de dos piezas de metales diferentes unidos en un extremo (la unión se encuentra en el punto donde debe tomarse la medición de la temperatura).

Efecto Termoeléctrico: El calentamiento de la junta de medición provoca una variación de tensión eléctrica proporcional a la temperatura.

Codificador Incremental (Encoder)

Dispositivo usado para convertir la posición angular de un eje a un código digital.

• Función: Sensor de rotación a nivel TDF (Toma de Fuerza).
• Medición: Cuantifica el desfase entre el régimen TDF y el cigüeñal.

Sensores en Sistemas de Autoguiado

1. Guiado sobre Trayectorias Existentes

Se utiliza en cultivos en línea (ej. remolacha, maíz), vendimiadoras y mediante sensores mecánicos (ej. cosechadoras de maíz).

Autoguiado en Vendimiadoras

Se centra automáticamente sobre las cepas sin apoyarse sobre ellas, gracias a dos palpadores autoguiados. El cabezal se desplaza en paralelo a la hilera.

2. Guiado sobre Trayectorias Autogeneradas

Se realiza empleando el borde o límite de la pasada precedente.

• Ejemplos: Corte de una cosechadora sobre el cereal, labor de arado.

Barrido Láser

Emisión de un haz láser que detecta el borde del área cosechada (ej. trigo, cebada, centeno).

Visión Artificial

Utilización de cámaras para el reconocimiento de estructuras, formas y objetos, y control de la dirección (ej. recolección de cordón de forraje).

3. Guiado sobre Trayectorias Virtuales

Virtualmente se puede saber por dónde circula la máquina. La solución de entrada del nivel de guía se realiza a través de una barra de luces, que proporciona un apoyo visual para mantenerse en el camino adecuado. Este sistema es una pantalla similar al GPS.

Otros sistemas incluyen el rodillo en el volante que coloca al tractor en su sitio, o la opción de colocar el sistema directamente dentro de la columna de la dirección.