SENSORES Y TRANSDUCTORES

SENSORES Y TRANSDUCTORES
TRANSDUCTOR
Un transductor es un dispositivo que transforma un tipo de variable física (por
ejemplo, fuerza, presión, temperatura, velocidad, etc.) en otro.
SENSOR
Un sensor es un dispositivo electrónico que internamente se vale de un
transductor para medir una variable física.
Es un elemento que produce una señal de voltaje o corriente relacionado con la
cantidad que está midiendo.
Términos útiles en sensoriaÆ
• Intervalo o extensión: son los límites entre los cuales se puede variar la
entrada.
Extensión =valor máximo – valor mínimo
Ej. Un elemento para medir fuerza puede tener un intervalo de 20kN a
70kN, una extensión de 50kN.
• Error: la diferencia entre el resultado de una medición y el valor verdadero
de la cantidad que se mide.
Error= valor medido – valor real
Ej. Si un instrumento mide 25ºC, cuando la temperatura real es de 24ºC,
entonces el error=+1ºC.
• Exactitud: es el grado hasta el cual un valor producido por un sistema de
medición podría estar equivocado. Es igual a la suma de todos los errores
posibles más el error en la exactitud de la calibración del transductor.
Ej. Un instrumento puede tener una exactitud para medir temperatura de
±2ºC, la temperatura del instrumento estará entre +2ºC y -2ºC del valor real.
También hay instrumentos que plantean la exactitud como un porcentaje de
la escala real, ejemplo ±5% del intervalo total.
• Sensibilidad: relación que indica cuanta variación tiene la salida por unidad
de entrada.
Ej. Un termómetro de resistencia puede tener una sensibilidad de 0.5Ω/ºC
Este término también se utiliza para indicar dependencia de otras entradas
además de la que se mide, como a cambios ambientales, o por
fluctuaciones en el suministro de voltaje
Ej. Un sensor de iluminación tiene una sensibilidad de ±1% de la lectura por
grado centígrado de cambio en la temperatura.
• Error de histéresis: los transductores pueden producir distintas salidas de
la misma cantidad medida. Según si el valor se obtuvo mediante un cambio
por incremento continuo o por decremento continuo, este efecto se conoce
como histéresis. En l a figura, el error por histéresis es la diferencia máxima
en la salida obtenida a partir de valores de incremento y decremento.
Salida Incremento Error Decremento Valor medido •
Error por no linealidad: se refiere como la desviación respecto a una
línea recta que relaciona la entrada y la salida.
Para hallar este error se utilizan varios métodos:
1. Dibujamos la línea recta que une los puntos extremos del intervalo
Salida (%)
100
Error
Entrada (%)
100
2. Determinar la recta por medio de mínimo cuadrados para calcular que línea
se adapta mejor considerando que todos los valores tienen la misma
probabilidad de error.
Salida (%)
Error
Entrada (%)
3. Encontrar la línea recta por mínimos cuadrados para determinar el mejor
ajuste que también pase por el punto cero
Salida (%)
Error
Entrada (%)
En general este error se expresa como un porcentaje del intervalo
completo de salida.
Ej. Un sensor puede tener error por no linealidad de ±0.5% del intervalo
completo.
•
Repetitividad o reproductibilidad: describe la capacidad del
transductor para producir la misma salida después de aplicar varias veces
el mismo valor de entrada.
El error que resulta al no obtener la misma salida después de aplicarle una
entrada se expresa como un porcentaje del intervalo total de salida.
Se dice que en transductor para medir la velocidad angular tiene una
repetitividad de ±0.01% del intervalo total a una velocidad angular
determinada.
•
Estabilidad: es la capacidad del transductor para producir la misma
salida cuando se usa para medir una entrada constante en un periodo.