La principal particularidad de esta magnitud es lo amplitud del rango de medidas de interés para la ciencia y la ingeniería.
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Sensores de Distancia
SENSORES DE DISTANCIA 9 Técnicas de Medición de contacto: se realiza la medición a través de un dispositivo mecánico calibrado que se conecta simultáneamente al punto seleccionado y a una referencia. Se denominan CMMs (coordinate measuring machines). Aplican a pequeñas distancias.
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Sensores de Distancia
SENSORES DE DISTANCIA 9Técnicas de Medición Sin contacto se utilizan para determinar posición, rango de imagen y seguimiento de posición cuando las distancias son mayores a algunos metros. Se basan en: Energía propagado a una velocidad conocida (eco o reflexión de la velocidad de la luz o del sonido, por ej.) Energía propagada en línea directa a través de un medio homogéneo. El principio se denomina triangulación.
Telémetro láser (0,2 a 200 m) Precisión de ± 1,5 mm
Sensores de Velocidad
SENSORES DE VELOCIDAD
9 La velocidad se define como la tasa de variación entre la variación de la posición de una partícula y el incremento de tiempo correspondiente. 9 Es una magnitud vectorial, determinada por una dirección, un módulo y un sentido.
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Sensores de Velocidad
SENSORES DE VELOCIDAD 9 La medición de la velocidad es un problema diferente al de otras magnitudes puesto que no hay gran número de transductores específicamente fabricados. 9 Generalmente, su magnitud se obtiene índirectamente (derivando el desplazamiento o integrando la aceleración). 9 Abarca dos cuestiones particulares de distinto tratamiento, la velocidad lineal y la velocidad angular.
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Sensores de Velocidad
SENSORES DE VELOCIDAD Medición de Velocidad Lineal 9 Mediciones basadas en referencias
9 Mediciones basadas en referencias inerciales (no requiere contacto) 1- Se forma un patrón 2- Se refleja una luz hacia un fotodetector (frecuencia doppler).
Velocimétrico Láser-Doppler
3- Algoritmos sofisticados en combinación con un DSP calculan la velocidad instantánea y la distancia o longitud con una precisión de 0,01% y mejor. Introducción a la Electrónica
Sensores de Velocidad
SENSORES DE VELOCIDAD Medición de Velocidad Rotativa 9 Tacómetro
9 Tipo contador
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Sensores de Aceleración
SENSORES DE ACELERACION Se requieren en mediciones de movimiento y vibraciones Pueden clasificarse en 9 Activos (requieren suministro de energía) 9 Pasivos (NO requieren suministro de energía) O, respecto de los propósitos prácticos en 9 Mecánicos: se basa en propiedades mecánicas 9 Eléctricos: se basan en equilibrio de fuerzas magnética o eléctricas.
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Sensores de Aceleración
SENSORES DE ACELERACION Acelerómetros Mecánicos
El desplazamiento relativo de la masa se sensa por un arreglo potenciométrico.
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Sensores de Aceleración
SENSORES DE ACELERACION Acelerómetros Eléctricos
Esquema simplificado de un servo-acelerómetro tipo rotacional La aceleración causa una fuerza inercial que tiende a hacer pivotear la masa sensible. Introducción a la Electrónica
Sensores de Fuerza
SENSORES DE FUERZA El sistema de fuerzas aplicado sobre un cuerpo se asume en equilibrio. Las fuerzas internas se distribuirán sobre el cuerpo haciéndolo permanecer en estado de tensión o compresión. Puede medirse 9Logrando el equilibrio con una masa standard 9Midiendo la aceleración de una masa conocida 9Distribuyendo la fuerza sobre un área específica y luego midiendo la presión sobre la misma. 9Convirtiéndola en una deformación sobre un cuerpo elástico
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Sensores de Fuerza
SENSORES DE FUERZA Celdas de Carga Es una estructura que se deforma elásticamente cuando es sometida a una fuerza y produce una señal eléctrica proporcional a esta deformación.
Celda de carga Hidráulica
Celda de carga Neumática
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Sensores de Fuerza
SENSORES DE FUERZA Galgas extensométricas resistivas A través de un puente de Wheastone pueden medirse fuerzas de pequeña magnitud.
Puente en Equilibrio
Configuraciones típicas de galgas resistivas
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Sensores de Presión
SENSORES DE PRESION 9 El monitoreo y control de la presión en cualquier proceso industrial resulta determinante para dos aspectos trascendentes del mismo, Calidad Seguridad
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Sensores de Presión
SENSORES DE PRESION 9 La presión puede definirse como una fuerza por unidad de área o superficie. 9 Generalmente se mide buscando el equilibrio con la ejercida por una fuerza conocida (de una columna líquida, un resorte, un émbolo cargado con un peso o cualquier otro elemento que puede sufrir una deformación cualitativa cuando se le aplica la presión).
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Sensores de Presión
MEDIDAS DE PRESION
Tipos de Presión
9Presión absoluta: mide respecto al cero absoluto de presión (A y A'). 9Presión atmosférica: es la presión ejercida por la atmósfera terrestre. 9Presión relativa: es la diferencia entre la presión absoluta y la atmosférica (B, B’ y B’’) 9Presión diferencial: es la diferencia entre dos presiones, (C y C‘). 9Vacío: es la diferencia de presiones entre la presión atmosférica existente y la presión absoluta, es decir, es la presión medida por debajo de la atmosférica (D, D' y D").
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Sensores de Presión
UNIDADES DE PRESION
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Sensores de Presión
CLASES DE SENSORES DE PRESION 9 Mecánicos Elementos primarios de Medida Directa, miden la presión comparándola con la ejercida por un liquido. El desplazamiento puede indicarse por un sistema de flotador y palanca sobre una escala. Elementos primarios Elásticos, miden la presión por su propia deformación. La aplicación de una presión a su interior produce indirectamente un movimiento que se transmite a una aguja indicadora. 9 Neumáticos, utilizan componentes mecánicos que procuran el equilibrio entre fuerzas (tubo Bourdon) o de movimientos (elementos de fuelle). 9 Electromecánicos-Electrónicos, utiliza elementos mecánicos Elásticos combinado con un transductor eléctrico que genera la señal eléctrica correspondiente.
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Sensores de Presión
CLASES DE SENSORES DE PRESION Sensores de Presión Mecánicos
Manómetro
Barómetro
De Medida Directa Introducción a la Electrónica
Elástico
Sensores de Presión
CLASES DE SENSORES DE PRESION Sensores de Presión Neumáticos
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Sensores de Presión
CLASES DE SENSORES DE PRESION
Sensores de Presión Electromecánico
Detector fotoeléctrico
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Sensores de Presión
CLASES DE SENSORES DE PRESION Sensores de Presión Piezoresistivos
Esquema de fabricación
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Sensores de Presión
CLASES DE SENSORES DE PRESION Sensores de Presión Piezoresistivos