Detectores de Presencia

Dispositivo que capta magnitudes físicas (variaciones de luz, temperatura, sonido, etc.) u otras alteraciones de su entorno.

– Detectores de posición electromecánicos

• Detectan la presencia o el paso de objetos, personas, partes de máquinas.
• Se conocen también por interruptores de “final de carrera”
• Tipo de contacto: NA (normalmente abierto) o NC (normalmente cerrado)
• BRUSCO: Se cierran los abiertos y se abren los cerrados al instante que se presiona el cabezal
• LENTO: Primero se cierran los abiertos y luego se abren los cerrados

– Detectores de proximidad: inductivo, capacitivo.

Los detectores inductivos son actualmente indispensables en el uso industrial.

En comparación con los detectores mecánicos, éstos ofrecen condiciones casi ideales:

• Funcionamiento sin contacto libre de desgaste
• Alta frecuencia y precisión de detección.

Además no son sensibles a vibraciones, polvo o humedad.

Los sensores inductivos detectan sin contacto todos los metales.

Inductivo

Cuando se coloca una placa metálica en el campo magnético del detector, las corrientes inducidas constituyen una carga adicional que provoca la parada de la oscilación

Capacitivo

Los detectores capacitivos detectan virtualmente cualquier material (papel, cartulina, plástico, etc.) a una distancia de funcionamiento de hasta 10 mm.

También son adecuados para la detección de objetos metálicos o líquidos.

– Detectores fotoeléctricos

Este tipo de sensores se componen de 2 piezas, el emisor de luz y el receptor.

La detección se produce al actuar el rayo de luz emitido sobre el receptor, bien de forma directa o reflejada.

– Sensores ultrasónicos.

Se emite un impulso desde el transmisor del sensor. El impulso viaja hasta la superficie a detectar  y se refleja en la superficie volviendo al sensor.

TRANSDUCTORES

Un transductor es un elemento que en función del valor de una magnitud física proporciona a su salida una señal eléctrica codificada en forma analógica o digital.

La diferencia más crucial entre los activos. El transductor pasivo es que el transductor activo no utiliza ninguna fuente de alimentación externa para producir la salida, mientras que el transductor pasivo requiere la fuente de energía adicional para funcionar.

El acondicionador (normaliza la señal eléctrica)

MAGNITUD FÍSICA: Es cualquier aspecto medible de un fenómeno físico que puede tomar un infinito número de valores.

MEDIDA:Es la información que obtenemos del valor de una magnitud. Para ello se utilizarán los instrumentos y procedimientos adecuados.

SEÑAL ELÉCTRICA:Es una tensión o una intensidad de corriente que varía de acuerdo a una cierta magnitud.

La obtención de una señal eléctrica es el procedimiento más utilizado para realizar la medida de dicha magnitud.

CODIFICACIÓN ANALÓGICA:La señal varía en el tiempo pudiendo tomar un infinito número de valores comprendidos entre un Valor máximo y un Valor mínimo.

CODIFICACION  DIGITAL:La señal solo puede tomar valores discretos, es decir, un determinado número de valores. En la mayoría de los casos estos valores se reducen a dos, nivel alto o “1 lógico” y nivel bajo o “0 lógico”. En este caso decimos que la codificación es digital binaria. La señal tendrá la forma de pulsos rectangulares.

RANGO DE MEDIDA:Es la diferencia entre el v.alor máximo y el mínimo que el elemento es capaz de medir.

SENSIBILIDADEs la razón (cociente) entre una variación de la magnitud de salida y la correspondiente variación de la magnitud de entrada que la provocó, es decir, la pendiente de la curva característica que relaciona la salida eléctrica con la magnitud física detectada.

RESOLUCION: Es la mínima variación detectable de la magnitud de entrada.

SABRERRANGO:Se denomina también sobrecarga o medida máxima y es la máxima magnitud de entrada que se puede aplicar al transductor, modificando las características del mismo pero sin causarle daños permanentes.

ERROR DE MEDIDA:Se define como la razón entre el error total y el rango completo de medida. Se suele expresar en tanto por ciento. El error total es la diferencia entre el valor leído y el valor real.

ERROR DE CERO (OFFSET):Es aquel que se produce cuando la magnitud a medir es nula y la señal proporcionada por el transductor no lo es.

ERROR DE LINEALIDAD: Normalmente la característica del transductor no es una línea recta sino una curva, lo cual da lugar a este tipo de error.

HISTÉRESIS: En muchas ocasiones, la característica del transductor, obtenida dando valores crecientes a la magnitud de entrada, no coincide con la obtenida dando valores decrecientes.

REPETIBILIDAD: Cuando en un transductor se realiza una misma medida múltiples veces, en la misma dirección e iguales condiciones, puede ocurrir que la señal de salida del mismo sea diferente.

PRESIÓN: Normalmente, se mide la presión relativa. Es decir, la diferencia entre la presión que se quiere medir y la presión atmosférica.

Para convertir la magnitud de presión en una magnitud eléctrica hay diferentes métodos, pero la mayoría utilizan una membrana que se deforma.

`Cero’ o ‘Offset’ . La salida se ajusta al valor mínimo. Por ejemplo, para un caudal de 0 l/s, nos interesa tener una salida de 0 V ó 4 mA.

‘Span’ o ‘Amplificación’. La salida se ajusta el valor máximo. Por ejemplo, para un caudal de 50 l/s, nos interesa tener una salida de 10 V ó 20 mA.

SPAM:

CAPACITIVOS:La membrana, mediante un vástago, empuja el electrodo flexible del condensador deformándolo y cambia la capacidad del condensador. Cuando la presión disminuye o desaparece, un muelle hace retroceder la membrana. De la misma forma, el vástago hacer retroceder el electrodo flexible a su posición inicial.

GALGAS EXTENSIOMÉTRICASLa presión del líquido empuja la membrana como en el caso anterior, pero en este caso a la membrana se le adhieren galgas extensiométricas formando un puente wheastone.

Cuando la presión disminuye o desaparece un muelle hace retroceder la membrana recuperando su posición inicial.

NIVEL_PRESION_CAUDAL

TRANSDUCTORES DE PRESIÓN:Medición de nivel mediante transductores de presión. Este tipo de medición se fundamenta en el hecho de que los fluidos a diferente altura ejercen diferentepresión.

TRANSDUCTORES CAPACITIVOS: Para medir el nivel de sustancias que no son buenas conductoras de corriente se utilizan transductores capacitivos. Se compone de dos electrodos que se introducen en la sustancia; los electrodos funcionan como las armaduras de un condensador y el fluido como dieléctrico.

ULTRASONIDOSLos componentes principales de un transductor de ultrasonido son dos cristales piezoeléctricos. Uno de ellos funciona como emisor y el otro como receptor.

MICROONDAS (Velocidad de la luz)Se fundamenta en la medición del tiempo de retraso de las microondas después de que reboten en la superficie del líquido.

CAPTADORES QUE TIENEN CAPTADOR DE REEDCuando el imán acciona el interruptor REED se van anulando las resistencias que están en serie (cortocircuitando). El imán que tiene una forma de aro está acoplado a unflotador y se desplaza con la altura del líquido. Luego, cuanto mayor sea el nivel del líquido se va a tener menos resistencia en el circuito

.CAUDAL: ELECTROMAGNÉTICOS:El conductor que se mueve dentro de un campo magnético induce una tensión. En este caso el fluido hace las veces de conductor. Las bobinas A y B que están fuera del tubo producen el campo magnético y la tensión que se produce en las bobinas D y E es proporcional a la velocidad del líquido.ULTRASONIDOS:Dos sensores de ultrasonido emiten y reciben ondas. Si el tubo está vacío, cada sensor recibe con el mismo tiempo de retraso las ondas emitidas por el otro. Cuando el líquido empieza a fluir, el sensor que está montado más adelante recibirá la onda con menos tiempo de retraso porque el fluido le ayuda a propagarse. Por el contrario, el sensor que está montado más atrás, recibirá la onda con más tiempo de retraso porque el fluido le dificulta propagarse VORTEX:Cuando una corriente-fluido encuentra un obstáculo, produce remolinos en la parte de atrás del remolino. Si se mide la depresión producida por los remolinos, se puede determinar la velocidad del fluido.PRESIÓN DIFERENCIAL:Se estrecha la sección de un tubo mediante una tobera. Antes del estrechamiento el fluido tiene una presión P1 y en el punto de estrechamiento tiene una presión P2 (menor), puesto que la velocidad del fluido ha aumentado (teorema de Bernoulli).CORIOLIS:Se hace pasar el fluido por dos tubos de medición. Cuando no hay caudal, no hay movimiento lineal; por lo tanto, no se producen las fuerzas denominadas Corolis (figura 1). Mientras el fluido pasa por los tubos, estos se retuercen por el efecto Coriolis, primero por donde ha entrado el fluido y luego por donde sale, produciendo una oscilación. Los sensores colocados en los extremos A y B miden el desfase de la oscilación entre esos dos puntos.PULSOS:Pulsos: Se hace pasar el fluido por una rueda hidráulica (turbina) y los brazos de la misma pasan por un sensor que produce pulsos. El acondicionador, en este caso,  convierte los pulsos en una señal analógica.TEMPERATURATERMOPAR (PT 100)El funcionamiento de estos elementos se basa en el efecto Sebes o efecto termoeléctrico: Si dos conductores de metal o dos aleaciones diferentes (A y B) están unidos por soldadura en sus dos extremos, se crea una fuerza electromotriz en función de las distintas temperaturas entre los dos extremos.ACONDICIONADORLa f.e.m. que genera el termopar necesita de una diferencia de temperatura, concretamente de la diferencia de temperatura entre la conexión caliente y la conexión fría. En la industria los termopares se conectan generalmente a través de cables de compensación; estos cables tienen que estar hechos del mismo material que los materiales soldados en el termopar. ACTUADORESUn actuador es un dispositivo capaz de transformar energía hidráulica, neumática o eléctrica en la activación de un proceso con la finalidad Actuadores para las resistencias eléctricasContactores: Cuando el contacto de KM1 está cerrado, la resistencia generará el máximo de calor que puede; cuando el contacto se abre no generará calor.Relé de estado sólido (Solid State Relay): Está formado por elementos electrónicos y tiene un funcionamiento similar al contactor. Cuando se le aplica la señal de control, deja pasar la corriente y la resistencia produce el máximo de calor que puede. Cuando no tiene señal de control, no deja pasar corriente; luego la resistencia no produce calor.Reguladores de fase: está formado por elementos electrónicos y dependiendo de la señal de control deja pasar más o menos corriente. El calor que produce la resistencia depende de la resistencia. Por lo tanto, variando la señal de control del regulador de fase, se puede controlar la temperatura. Actuadores para el vapor o el agua calienteElectroválvulas: Cuando la bobina de la electroválvula está bajo tensión, abre el tapón y deja pasar el líquido. Cuando no está bajo tensión, la válvula se encuentra cerrada por la acción del muelle.Válvulas proporcionales: En este caso la tensión o la corriente a la que se somete una bobina hace cerrar o abrir el tapón, de forma que el líquido puede pasar o no. La particularidad de esta válvula es la posición del tapón, ya que dependiendo de la señal recibida su posición varía. VELOCIDAD DINAMO  Se trata de un transductor activo genera energía eléctrica sobre el sistema en el que se mide y se basa en el fenómeno de la fuerza electromotriz inducida. Es decir los conductores que se mueven dentro de un campo magnético producen fuerzas electromotrices inducidas. ENCODER Como los reguladores de velocidad actuales son digitales, los captadores que se utilizan proporcionan señales digitales de salida (pulsos) y se denominan encoder. Mediante una señal eléctrica sirve para indicar la posición angular de un eje, velocidad y aceleración del rotor de un motor.POSICIÓNPOTENCIÓMETROCuando se mueve el eje del potenciómetro, por lo tanto las resistencias van variando aunque la resistencia total no cambiaENCODER Como los reguladores de velocidad actuales son digitales, los captadores que se utilizan proporcionan señales digitales de salida (pulsos) y se denominan encoder. Normalmente, está compuesto de un circuito electrónico que convierte en pulsos los haces de los elementos optoelectrónicos como se puede ver en la siguiente figura. MOTOR DE ACKorronte alternoko motorraren abiadura aldatzeko, sartzen zaion tentsioaren maiztasuna aldatu behar da.MOTOR DE DCLa velocidad del motor de corriente continua cambia modificando la tensión que se introduce mediante las escobillas