Tipos de sensores

Sensores de Movimiento:

Sensor de movimiento infrarrojo:  Son los mas utilizados ya que son los que menos fallas producen, detectan el cambio de un ambiente vigilado a través de la temperatura de los cuerpos. Estos detectores varían principalmente en la tensión de trabajo, los sensores dedicados a alarmas generalmente trabajan a 5 o 12 volts DC, mientras los detectores de movimiento que activan una luz se conectan directamente a la red 220 volts o 110 volts AC, dependiendo del país.

Sensor de movimiento interno:

Características: La tensión de trabajo es de 220v, el ángulo de detección es de 360º por lo que se puede colocar en el centro de una habitación, el uso mas común es interiores de viviendas, por ejemplo escaleras, la mayoría de los detectores de movimiento cuentan con una fotorresistencia interna que permite que el sensor no se active de día para el ahorro de energía

Sensor de movimiento Externo:

Características: este detector es muy útil para exteriores porque está hecho para resistir el ataque de los agentes climáticos, a diferencia del anterior el ángulo es menor, 180º horizontal y 90º vertical, su tensión de alimentación es de 220v y se puede regular para que comience a funcionar de noche, con mayor o menor claridad, además se puede regular el tiempo que permanecerá encendida la lámpara.

Sensor de movimiento ultrasónico:

Los detectores ultrasónicos son capases de captar variaciones en el espacio a través de una onda ultrasónica que recorre el ambiente y vuelve al detector rebotando en cada objeto que se encuentra en el ambiente, si el dispositivo detecta un nuevo objeto se activara.

Sensores de inclinación:

Estos sensores hacen la con una magnitud física a una eléctrica, la inclinación es la magnitud física, el rango ouede ser de pocos grados o un giro completo de 360°, y la señal de salida puede ser proporcional al angulo o proporcional al seno del angulo, expresándose en corriente, tensión o digital.

Sensores laser de medicion:

Los sensores láser se utilizan para la medición de distancias con diferentes rangos y diferentes principios de funcionamiento. Dispositivos universales con un amplio rango de operación y programables a través de teach-in intuitivo, permite el ingreso rápido y económico en el mundo de sensores de distancia láser. Salidas analógicas y digitales estandares permiten una fácil integración en un entorno de máquinas existentes.

Sensores de Temperatura:

Los sensores de temperatura son dispositivos que transforman los cambios de temperatura en cambios en señales eléctricas que son procesados por equipo electrico o electrónico. Hay tres tipos de sensores de temperatura, los termistores, los RTD y los termopares. El sensor de temperatura, típicamente suele estar formado por el elemento sensor, de cualquiera de los tipos anteriores, la vaina que lo envuelve y que está rellena de un material muy conductor de la temperatura, para que los cambios se transmitan rápidamente al elemento sensor y del cable al que se conectarán el equipo electrónico.

Termistor:

El termistor está basado en que el comportamiento de la resistencia de los semiconductores es variable en función de la temperatura. Existen los termistores tipo NTC y los termistores tipo PTC. En los primeros, al aumentar la temperatura, disminuye la resistencia. En los PTC, al aumentar la temperatura, aumenta la resistencia. El principal problema de los termistores es que no son lineales según la temperatura por lo que es necesario aplicar fórmulas complejas para determinar la temperatura según la corriente que circula y son complicados de calibrar.

RTD (  resistance temperature detector ):

Un RTD es un sensor de temperatura basado en la variación de la resistencia de un conductor con la temperatura.  Los metales empleados normalmente como RTD son platino, cobre, niquel y molibdeno. De entre los anteriores, los sensores de platino son los más comunes por tener mejor linealidad, más rapidez y mayor margen de temperatura.

Termopar:

El termopar genera una tensión que está en función de la temperatura que se está aplicando al sensor. Midiendo con un voltímetro la tensión generada, conoceremos la temperatura. Los termopares tienen un amplio rango de medida, son económicos y están muy extendidos en la industria. El principal inconveniente estriba en su precisión, que es pequeña en comparación con sensores de temperatura 

sensores de luz

Sensor fotoeléctrico:

Un sensor fotoeléctrico o fotocélula es un dispositivo electrónico que responde al cambio en la intensidad de la luz. Estos sensores requieren de un componente emisor que genera la luz, y un componente receptor que percibe la luz generada por el emisor. Todos los diferentes modos de sensado se basan en este principio de funcionamiento. Están diseñados especialmente para la detección, clasificación y posicionado de objetos; la detección de formas, colores y diferencias de superficie, incluso bajo condiciones ambientales extremas. Los sensores de luz se usan para detectar el nivel de luz y producir una señal de salida representativa respecto a la cantidad de luz detectada. Un sensor de luz incluye un transductor fotoeléctrico para convertir la luz a una señal eléctrica y puede incluir electrónica para condicionamiento de la señal, compensación y formateo de la señal de salida.

Se puede utilizar:

•  Como contador de personas que entran en un edificio. 
•  Como contador de objetos que pasan por una cinta transportadora en cualquier proceso de producción industrial. 
• Como controlador de la cantidad de plazas de aparcamiento disponibles en un parking (proyecto desarrollado).
•  Como interruptor del circuito de iluminación (farolas) en una urbanización o polígono industrial. 

LDR (Resistor dependiente de luz)

Un LDR es un resistor que varía su valor de resistencia eléctrica dependiendo de la cantidad de luz que incide sobre él. Se le llama, también, fotorresistor o fotorresistencia. El valor de resistencia eléctrica de un LDR es bajo cuando hay luz incidiendo en él (en algunos casos puede descender a tan bajo como 50 ohms) y muy alto cuando está a oscuras (puede ser de varios megaohms).

FOTOCELDAS

La conversión directa de luz en electricidad a nivel atómico se llama generación fotovoltaica. Algunos materiales presentan una propiedad conocida como efecto fotoeléctrico, que hace que absorban fotones de luz y emitan electrones. Cuando se captura a estos electrones libres emitidos, el resultado es una corriente eléctrica que puede ser utilizada como energía para alimentar circuitos. Esta misma energía se puede utilizar, obviamente, para producir la detección y medición de la luz.

FOTODIODOS

El fotodiodo es un diodo semiconductor, construido con una unión PN, como muchos otros diodos que se utilizan en diversas aplicaciones, pero en este caso el semiconductor está expuesto a la luz a través de una cobertura cristalina y a veces en forma de lente, y por su diseño y construcción será especialmente sensible a la incidencia de la luz visible o infrarroja. Todos los semiconductores tienen esta sensibilidad a la luz, aunque en el caso de los fotodiodos, diseñados específicamente para esto, la construcción está orientada a lograr que esta sensibilidad sea máxima.

FOTOTRANSISTORES

Los fototransistores no son muy diferentes de un transistor normal, es decir, están compuestos por el mismo material semiconductor, tienen dos junturas y las mismas tres conexiones externas: colector, base y emisor. Por supuesto, siendo un elemento sensible a la luz, la primera diferencia evidente es en su cápsula, que posee una ventana o es totalmente transparente, para dejar que la luz ingrese hasta las junturas de la pastilla semiconductora y produzca el efecto fotoeléctrico.

Sensor de Velocidad:

Los sensores de velocidad están diseñados como una alternativa a los tradicionales encoders. No necesitan contacto con los dispositivos, gracias a su sistema magnético en conjunto con una rueda dentada, permite la medición de movimientos rotatorios. Son una solución que permiten ahorrar gran cantidad de espacio. Gracias a sus carcasas metálicas, son adecuados incluso para las condiciones de trabajo mas duras. Además toleran largas distancias entre la rueda de medida y el elemento sensor. El sistema electrónico y magnético están encapsulados con las mas avanzadas tecnologías, lo que profiere a éstos sensores una robustez eléctrica y mecánica excepcional.

Sensores de Aparcamiento:

Los sensores de aparcamiento permiten determinar mediante señales luminosas, acústicas, o ambas, la existencia de objetos o personas situadas a determinada distancia del vehículo. Aunque al principio se trataba sólo de pitidos, posteriormente se utilizaron también pictogramas que delimitaban el contorno del coche. Estos últimos también pueden usar diferentes colores -habitualmente verde, amarillo, rojo- para establecer la menor o mayor cercanía de los objetos que nos rodean. También las señales acústicas pueden variar en intensidad y/o continuidad dependiendo de la distancia de los objetos que nos rodean.

Sensores de vibracion:

Los sensores de vibración son acelerómetros que permiten trabajar en frecuencias altas, que es donde se produce principalmente la vibración. Estas frecuencias y en consecuencia estos acelerómetros se utilizan para diferentes aplicaciones, pero hay una que destaca sobre el resto, y es el control preventivo o mantenimiento preventivo en maquinaria. Estos sensores de vibración en combinación con el acondicionador o equipo de adquisición pertinente, nos permiten llevar a cabo una instalación de sensores para el registro y posterior análisis de las vibraciones, ver tendencias de desgaste o problemas de funcionamiento de la maquinaria, debido a un mayor nivel de vibración en ciertas frecuencias.

Sensores de Aceleracion:

Los acelerómetros o sensores de aceleración,  están pensados para realizar una medida de aceleración o vibración, proporcionando una señal eléctrica según la variación física, en este caso la variación física es la aceleración o la vibración. Hay diferentes modelos combinando las diferentes tecnologías existentes, principalmente acelerómetros piezoresistivos, acelerómetros piezoeléctricos y acelerómetros capacitivos.

Sensores de vision:

Los sensores de Visión, pueden utilizarse en aplicaciones de presencia /ausencia y aplicaciones de medición, puede realizar varias comprobaciones en cada uno de los productos que fabriquen, entre las principales ventajas se incluye:

• Reducción de residuos.

• Reducción de periodos de inactividad y mantenimiento

•Simplificación de la operación de con configuración y mantenimiento.

• Visualización y grabación de imágenes

• Eliminación de programación en PLC

• Inspección del 100% de las Piezas

La solución de Sensores de Vision, inspeccionar rasgos que otros sensores no pueden como un código impreso en una etiqueta, grafico de una imagen o varios rasgos en una sola imagen , los Checker entienden lo que ven. Los sensores de Visión, aprovechan las mejores características de los sensores fotoeléctricos para brindar a las empresas un sistema de todo en un solo dispositivo, cámara integrada, procesador, iluminación, óptica e interfaces digitales. 

 Sensores de Humedad:

La detección de humedad es importante en un sistema si éste debe desenvolverse en entornos que no se conocen de antemano. Una humedad excesiva puede afectar los circuitos, y también la mecánica de un robot. Por esta razón se deben tener en cuenta una variedad de sensores de humedad disponibles, entre ellos los capacitivos y resistivos, más simples, y algunos integrados con diferentes niveles de complejidad y prestaciones.

Sensores de Presion: 

En la industria hay un amplísimo rango de sensores de presión, la mayoría orientados a medir la presión de un fluido sobre una membrana. En robótica puede ser necesario realizar mediciones sobre fluidos hidráulicos (por dar un ejemplo), aunque es más probable que los medidores de presión disponibles resulten útiles como sensores de fuerza (el esfuerzo que realiza una parte mecánica, como por ejemplo un brazo robótico), con la debida adaptación.

Sensores de Fuerza:

La aplicación de una fuerza al área activa de detección del sensor se traduce en un cambio en la resistencia eléctrica del elemento sensor en función inversamente proporcional a la fuerza aplicada.

SENSORES DE CONTACTO:

Para detectar contacto físico del robot con un obstáculo se suelen utilizar interruptores que se accionan por medio de actuadores físicos. Un ejemplo muy clásico serían unos alambres elásticos que cumplen una función similar a la de las antenas de los insectos. En inglés les llaman "whiskers" (bigotes), relacionándolos con los bigotes sensibles de los animales como —por ejemplo— los perros y gatos. También se usan bandas metálicas que rodean al robot, o su frente y/o parte trasera, como paragolpes de autos

Sensores de Sonido:

El Sensor de Sonido puede medir niveles de presión de sonido hasta 90 dB (el nivel de ruido que hace una podadora de pasto). Los niveles de presión del sonido son extremadamente complicados, de modo que las lecturas del Sensor de Sonido en el MINDSTORMS NXT se muestran en porcentaje (%). A un porcentaje bajo corresponde un leve sonido. Por ejemplo:

*4-5% es como el silencio de una habitación

*5-10% es como la voz del alguien hablando a la distancia

*10-30% es un conversación normal cerca del sensor o música tocada a un nivel normal

*30-100% es como gente gritando o música siendo tocada a alto volumen

Sensores Quimicos: 

El funcionamiento de estos sensores es básicamente el siguiente: tras ser expuestos los sensores a un determinado gas o mezcla de ellos la magnitud física antes mencionada se ve alterada en una manera teóricamente diferente según la sustancia a la que se expone. En el caso más simplificado en el que sólo se emplee un sensor, éste debería sufrir una variación de magnitud tal que ésta fuese característica de la sustancia a la que se expone.

Sensores de Proximidad:

Los sensores de proximidad que se obtienen en la industria son resultado de la necesidad de contar con indicadores de posición en los que no existe contacto mecánico entre el actuador y el detector. Pueden ser de tipo lineal (detectores de desplazamiento) o de tipo conmutador (la conmutación entre dos estados indica una posición particular). Hay dos tipos de detectores de proximidad muy utilizados en la industria: inductivos y capacitivos. 

Los detectores de proximidad inductivos se basan en el fenómeno de amortiguamiento que se produce en un campo magnético a causa de las corrientes inducidas (corrientes de Foucault) en materiales situados en las cercanías. El material debe ser metálico.

 Estos sensores sirven para detectar materiales metálicos ferrosos, se utilizan mucho en la industria, para aplicaciones de posicionamiento como para detectar la presencia o ausencia de objetos metálicos en un contexto determinado, como la detección de paso, de atasco, de codificación y de conteo. 

 Los capacitivos funcionan detectando las variaciones de la capacidad parásita que se origina entre el detector propiamente dicho y el objeto cuya distancia se desea medir. Se emplean para medir distancias a objetos metálicos y no metálicos, como la madera, los líquidos y los materiales plásticos. 

Es un dispositivo que instalado en una línea de tubería permite determinar cuando esta circulando liquido o un gas.

Estos son de tipo apagado o encendido, determinan cuando esta o no circulando un líquido pero no miden el caudal.

sensores de flujo:

Tipos de sensores de flujo:

De pistón: este sensor se recomienda cuando se quiere detectar caudales de 0,5 lpm y 20 lpm.

El piston cambia de posición empujado por el flujo que circula, el piston puede regresar a su posición por gravedad o por medio de un resorte, este contiene en su interior un iman permanente, si el piston se mueve el iman se acerca y activa un interruptor que abre o cierra según este configurado.

La distancia entre el piston y la pared del sensor determina que sensible va a ser y a que caudal se activara el sensor.

De paleta(compuerta): mide grandes caudales, mas de 20lpm. Una palera se ubica transversalmente al flujo que se pretende detectar, el glujo empuja la paleta que se encuentra  unida a un eje que atraviesa herméticamente la oared del sensor, apaga o enciende el interruptor. Para ajustar  la sensibilidad se recorta el largo de la paleta, mas largo sea la paleta menos sensibilidad tendrá.

Elevación(tapón): este se puede ajustar a cualquier caudal, tiene un tapón que corta el flujo, en el centro de el tapón se encuentra un eje que atraviesa herméticamente la pared del sensor, el eje empuja un interruptor que se encuentra en el exterior del sensor, para mayor sensibilidad se perforan orificios en el tapón.

Sensores de nivel:

Es un dispositivo electrónico que mide la altura del material, generalmente líquido, dentro de un tanque o recipiente. Hay dos tipos de sensores de medición de nivel:

• Los sensores de medición de punto: marcan una altura d un líquido, en un determinado nivel preestablecido, este tipo de sensor funciona como alarma, indicando un sobrellenado del nivel preestablecido o una alarma de nivel bajo.

• Los sensores de nivel continuos: estos pueden realizar el seguimiento del nivel de todo el sistema, miden el nivel dentro de un rango.

SENSORES DE RELUCTANCIA VARIABLE:

Existen ciertos casos donde las condiciones físicas de operación requieren un sensor a prueba de casi todo. La solución acostumbrada son los sensores de reluctancia variable.

Funcionan de la siguiente manera: El campo de un imán permanente es deformado al paso de un objeto de alta reluctancia, como los dientes de un engrane metálico; este cambio en el campo induce un voltaje en una bobina colocada rodeando al imán. La magnitud de este voltaje depende de la velocidad con la que el diente en nuestro ejemplo pasa frente al campo magnético y, cuando es suficientemente grande (4500 mm/seg), puede ser empleado en contadores o indicadores de velocidad directamente.

En nuestro medio usualmente se conocen estos sensores como de "Pick Up" magnético. Y, tienen forma de cilindro metálico, a manera de un tornillo.