¿Qué se mide en los sensores?

Los sensores son herramientas que detectan y responden a algún tipo de información del entorno físico. Existe una amplia gama de sensores utilizados en la vida diaria, que se clasifican según las cantidades y características que detectan.

Definición de un sensor: Un sensor es un dispositivo que mide una magnitud física y la transforma en una señal. Esa magnitud puede ser, por ejemplo, temperatura, longitud, fuerza o, naturalmente, presión. En la mayoría de los casos la señal es eléctrica, aunque también puede ser óptica.

Un sensor es un dispositivo que detecta el cambio en el entorno y responde a alguna salida en el otro sistema. Un sensor convierte un fenómeno físico en un voltaje analógico medible (o, a veces, una señal digital) convertido en una pantalla legible para humanos o transmitida para lectura o procesamiento adicional.

Con los sensores podemos medir la temperatura, la presión atmosférica, el ritmo cardíaco o la geolocalización.

Los sensores todo/nada, utilizados en sistemas discretos, detectan si la magnitud está por encima de determinado valor. Su salida solo puede tomar 2 valores diferentes. Son ejemplos de este tipo de sensores los que indican si se ha producido presencia/ausencia de un objeto en las proximidades del sensor.

Un sensor transforma una acción física que se va a medir en un equivalente eléctrico y lo procesa, de forma que las señales eléctricas se puedan transferir y procesar fácilmente. El sensor puede emitir si hay un objeto presente o no (binario) o qué valor de medición se ha alcanzado (analógico o digital).

Este dispositivo transforma una magnitud física en una señal eléctrica. Así los medidores pueden detectar magnitudes físicas como: presión, temperatura, humedad, entre otras. Y convertirlas en señales eléctricas cuya interpretación es importante para servicios como pruebas no destructivas.

Tipos de sensores y sus características:

Sin embargo, es posible clasificar los sensores de acuerdo a diferentes criterios: la variable que miden (temperatura, presión, humedad, distancia, velocidad, etc.), la naturaleza de la variable de salida (digitales y analógicos) o el tipo de variable que se tiene a la salida (resistivos, capacitivos e inductivos).

Los sensores de proximidad inductivos detectan la presencia de objetos conductores (es decir, metálicos) y tienen un rango de detección que depende del tipo de metal detectado. Estos sensores funcionan con un campo magnético de alta frecuencia generado por una bobina en un circuito de oscilación.

Estos sistemas electrónicos se basan en los mismos principios que los circuitos eléctricos para funcionar, por lo que la capacidad de controlar el flujo de energía eléctrica es muy importante. Es decir, un sensor convierte los estímulos como el calor, la luz, el sonido y el movimiento en señales eléctricas.

Los sensores son dispositivos electrónicos con la capacidad de detectar la variación de una magnitud física tales como temperatura, iluminación, movimiento y presión; y de convertir el valor de ésta, en una señal eléctrica ya sea analógica o digital.

Según el dispositivo, estos sensores basados en software pueden obtener sus datos del acelerómetro y el magnetómetro, o del giroscopio. Los sensores de movimiento son útiles para supervisar el movimiento del dispositivo, como la inclinación, la vibración, la rotación o el balanceo.

Los sensores permiten detectar, analizar, medir y procesar una gran variedad de transformaciones como la alteración de la posición, la longitud, la altura, el exterior y el movimiento que puede tener lugar en un centro de fabricación industrial.

Un sensor tiene tres parámetros fundamentales, el rango (valores entre los que puede medir), la resolución (la variación mínima que puede detectar) y la sensibilidad (lo que varía la magnitud de salida en relación con la variación de la magnitud medida).

3.1. Sensores y Transductores. Un sensor es un dispositivo capaz de detectar diferentes tipos de materiales, con el objetivo de mandar una señal y permitir que continué un proceso, o bien detectar un cambio; dependiendo del caso que éste sea.

Los transductores son elementos capaces de transformar una variable física en otra variable física más fácil de medir. Se les llama sensores a aquellos transductores que transforman variables físicas en variables eléctricas.

El sensor está formado por: una bobina, oscilador, circuito disparador y circuito de salida.

Los sensores analógicos son dispositivos que miden atributos físicos como la temperatura, presión, o nivel de sonido y emitir una señal eléctrica analógica.

Ejemplos. Un micrófono es un transductor electroacústico que convierte la energía acústica (vibraciones sonoras: oscilaciones en la presión del aire) en energía eléctrica (variaciones de voltaje). Un altavoz también es un transductor electroacústico, pero sigue el camino contrario.

Las dos clases principales son los sensores de contacto y los sensores sin contacto. A su vez, estas categorías se subdividen en sensores de temperatura mecánicos, eléctricos, termopares, termómetros de resistencia y sensores de banda prohibida de silicio.

Los transductores son dispositivos claves en los sistemas de automatización y de control, pues son los que permiten detectar, registrar y transformar diferentes tipos de magnitudes físicas en señales eléctricas.

Los sensores inductivos se utilizan en procesos de automatización industrial para detectar materiales metálicos. Ya los sensores capacitivos pueden detectar cualquier tipo de material, inclusive a través de algunos objetos, siempre que estos no sean metálicos.

a) sensores pasivos, que graban la EMR reflejada o emitida de fuentes naturales; b) sensores activos, que iluminan un objeto con su propia fuente de radiación y graban el “eco”.

Algunos ejemplos incluyen sensores de corriente eléctrica, magnéticos o de radio, sensores de humedad, sensores de velocidad o flujo de fluidos, sensores de presión, sensores térmicos o de temperatura, sensores ópticos, sensores de posición, sensores ambientales y sensores químicos.