¿Que es un sensor?

¿Qué es un sensor?

Distintos tipos de sensores

Un sensor  o captador es un dispositivo capaz de detectar magnitudes físicas o químicas, variables de instrumentación(temperatura, intensidad lumínica, distancia, aceleración, inclinación, desplazamiento, presión, fuerza, torsión, humedad, movimiento, etc. y transformarlas en variables eléctricas una magnitud eléctrica puede ser una resistencia eléctrica (como en una RTD), una capacidad eléctrica (como en un sensor de humedad), una tensión eléctrica (como en un termopar), una corriente eléctrica(como en un fototransistor). 

Un sensor está siempre en contacto con la variable de instrumentación con lo que puede decirse también que es un dispositivo que aprovecha una de sus propiedades con el fin de adaptar la señal que mide para que la pueda interpretar otro dispositivo. Un sensor también puede decirse que es un dispositivo que convierte una forma de energía en otra. Como por ejemplo el termómetro de mercurio que aprovecha la propiedad que posee el mercurio de dilatarse o contraerse por la acción de la temperatura. 

Los sensores son importantes en los procesos y sistemas de manufacturación, para adquirir correctamente los datos, vigilar, comunicar y controlar las máquinas y los sistemas con computadoras.

Clasificación de los sensores:

• Según aporte de energía

– Moduladores: precisan una fuente externa de alimentación.

– Generadores: toman únicamente la energía del medio donde miden.

• Según la señal de salida

– Analógicos: la salida varía de forma continua. Normalmente la información está en la amplitud. Cuando la información está en la frecuencia se denominan “cuasi-digitales”.

– Digitales: la salida varía en pasos discretos.

• Según el modo de funcionamiento

– Deflexión: la magnitud medida genera un efecto físico (deflexión).

– Comparación: se intenta mantener nula la deflexión mediante la aplicación de un efecto opuesto al generado por la magnitud medida.

• Según la relación entrada-salida: orden cero, 1er orden, 2º orden

• Según el principio físico: resistivo, capacitivo, inductivo, termoeléctrico, piezoeléctrico, etc.

• Según la magnitud media: temperatura, presión, aceleración, pH, etc.

Características generales

• Rango de medida: dominio en la magnitud medida en el que puede aplicarse el sensor.

• Precisión: es el error de medida máximo esperado.

• Offset o desviación de cero: valor de la variable de salida cuando la variable de entrada es nula. Si el rango de medida no llega a valores nulos de la variable de entrada, habitualmente se establece otro punto de referencia para definir el offset.

• Linealidad o correlación lineal.

• Sensibilidad de un sensor: suponiendo que es de entrada a salida y la variación de la magnitud de entrada.

• Resolución: mínima variación de la magnitud de entrada que puede detectarse a la salida.

• Rapidez de respuesta: puede ser un tiempo fijo o depender de cuánto varíe la magnitud a medir. Depende de la capacidad del sistema para seguir las variaciones de la magnitud de entrada.

• Derivas: son otras magnitudes, aparte de la medida como magnitud de entrada, que influyen en la variable de salida. Por ejemplo, pueden ser condiciones ambientales, como la humedad, la temperatura u otras como el envejecimiento (oxidación, desgaste, etc.) del sensor.

• Repetitividad: error esperado al repetir varias veces la misma medida.

Área de Aplicación de sensores:

• Industria automotriz

• Industria aeroespacial

• Medicina

• Industria de manufactura

• Robótica

Aspecto que hay que tener en cuenta al Elegir un sensor

Para saber elegir el sensor exacto para nuestras necesidades tenemos que tener en cuenta:

• Exactitud y precisión: al exactitud es el valor verdadero de la variable monitoreada, esta se debe ser lo más alta posible así se detecta sin errores la medición y cuando se hable de precisión significa que en la medición puede existir una pequeña variación aleatoria, esta precisión debe ser lo más alta posible.

• Velocidad de respuesta: El sensor debe ser capaz de responder rápidamente a los cambios de la variable que se está detectando o monitoreando.

• Calibración: el sensor debe ser fácil de calibrar y no debe necesitar una re calibración frecuente, el desvió es para indicar la pérdida gradual de exactitud del sensor que se produce con el tiempo y uso, entonces se debe recalibrar.

• Rango de funcionamiento: debe tener un rango de funcionamiento amplio y debe ser preciso y exacto en todo ese rango.

• Confiabilidad: debe tener alta confiabilidad, no debe estar sujeto a fallos frecuentes durante su funcionamiento

• Costo: el costo para instalar, manejar y comprar el sensor debe estar adecuado a nuestro presupuesto, lo mejor sería que la instalación y manejo del sensor no se necesite a una persona altamente calificada.