Tipos de Sensores

Jose Luis Sarmiento

13 Dec 202118:47

Summary

TLDREste vídeo explica cómo clasificar sensores según diferentes parámetros, como la señal de salida (analógica o digital), la energía (sensores pasivos y activos), el contacto con la variable medida (intrusivos, invasivos y no intrusivos), la visualización (ciegos e indicadores), el modo de operación (por deflexión o comparación), el principio físico de funcionamiento y la variable medida. Se presentan ejemplos de cada tipo de sensor, como manómetros, flotadores, termómetros y ultrasónicos, y se destaca la importancia de entender estas categorías para seleccionar el sensor adecuado.

Takeaways

📊 Los sensores se clasifican en varios tipos, como por señal de salida, energía, contacto con la variable medida, visualización, modo de operación, principio físico y variable medida.
🔍 Los sensores analógicos generan señales continuas que varían con el tiempo y son proporcionales a la magnitud medida, mientras que los digitales solo tienen dos estados posibles (0 o 1).
💡 Ejemplos de sensores analógicos incluyen manómetros para medir presión y sensores de temperatura LM35, que proporcionan una señal continua.
🛠️ Sensores digitales como el final de carrera o flotadores proporcionan salidas binarias, indicando si se ha alcanzado o no una condición específica.
⚙️ Sensores pasivos, también llamados generadores, no requieren energía externa para funcionar, mientras que sensores activos dependen de una fuente de energía externa.
🔋 Ejemplos de sensores activos son el sensor de temperatura LM35 y sensores de nivel ultrasónicos, que necesitan alimentación para operar.
🚫 Sensores intrusivos requieren contacto directo con el medio, mientras que no intrusivos no lo necesitan y pueden medir sin interferir en el proceso.
👁️ Sensores ciegos no tienen una indicación visible de la variable medida y funcionan generalmente como instrumentos de alarma o accionamiento.
📏 Sensores por deflexión miden una variable al producir un efecto físico en el sensor, como en las básculas, mientras que los por comparación buscan anular la deflexión con un efecto opuesto.
🔬 Los sensores también se clasifican según el principio físico, como resistivos, capacitivos, inductivos, ultrasónicos, piezoeléctricos, electromagnéticos, ópticos, entre otros.
🌡️ Varias variables físicas pueden ser medidas por sensores, tales como desplazamiento, proximidad, temperatura, presión, caudal, nivel, humedad, fuerza, aceleración y vibración.

Q & A

¿Cómo se clasifican los sensores según el tipo de señal de salida?
-Los sensores se clasifican en analógicos y digitales según el tipo de señal de salida. Los sensores analógicos producen una señal continua que varía con el tiempo, mientras que los sensores digitales producen una señal que solo toma valores de 0 o 1, representando estados como encendido/apagado o presente/ausente.
¿Qué es un sensor analógico y cómo se diferencia de un sensor digital?
-Un sensor analógico es aquel cuya señal de salida varía de forma continua y es proporcional a la magnitud medida. En cambio, un sensor digital solo tiene dos posibles estados de salida, 0 o 1, lo que representa un cambio abrupto entre estos valores.
¿Cuál es la diferencia entre un manómetro y un final de carrera en términos de señal de salida?
-Un manómetro es un sensor analógico que mide la presión de forma continua y proporciona una señal que varía de forma proporcional a la presión. Por otro lado, un final de carrera es un sensor digital que solo indica si un elemento ha alcanzado o no una posición de referencia, dando una señal de 0 o 1.
¿Qué son los sensores pasivos y cómo se diferencian de los sensores activos?
-Los sensores pasivos, también conocidos como generadores, son aquellos que no requieren de una fuente de energía externa para generar señales representativas de las magnitudes medidas. Los sensores activos, en cambio, dependen en gran parte de una fuente de energía externa para producir la señal de salida.
¿Cómo se clasifican los sensores según el contacto con la variable medida?
-Los sensores se clasifican como intrusivos, invasivos o no intrusivos según el contacto con la variable medida. Intrusivos requieren contacto físico directo, invasivos también requieren contacto físico pero alteran la dinámica del proceso, y no intrusivos no necesitan contacto físico directo.
¿Qué es un sensor intrusivo y cuál es un ejemplo de su aplicación?
-Un sensor intrusivo es aquel que requiere contacto físico directo con el cuerpo sobre el cual se realiza la medición. Un ejemplo de sensor intrusivo es una sonda de nivel que se ubica dentro de un tanque para medir el nivel del fluido.
¿Qué es un sensor ciego y cómo se diferencia de un sensor indicador?
-Un sensor ciego es aquel que no tiene una indicación visible de la variable medida y suelen ser instrumentos de alarma o de accionamiento. Un sensor indicador, por otro lado, tiene una indicación visible, como una escala graduada o una pantalla, que permite leer el valor de la variable medida.
¿Cómo se clasifican los sensores según el modo de operación?
-Los sensores se clasifican en por deflexión y por comparación según su modo de operación. Los sensores por deflexión tienen una reacción física que es medible, mientras que los sensores por comparación intentan mantener nula la deflexión mediante la aplicación de un efecto opuesto al generado por la magnitud medida.
¿Qué es un sensor resistivo y cómo funciona?
-Un sensor resistivo es aquel en el cual la variable medida produce un cambio en la resistencia del sensor. Esto se puede aplicar en sensores como potenciómetros, terminales y detectores de temperatura de resistencia metálica.
¿Cuál es la diferencia entre sensores de temperatura y sensores de nivel según la variable medida?
-Sensores de temperatura, como el LM 35, miden la temperatura y su señal de salida varía en función de la temperatura ambiente. Sensores de nivel, en cambio, miden el nivel de un fluido en un contenedor, y pueden utilizar tecnologías como ultrasónicas, láser o flotadores para determinar el nivel.

Outlines

00:00

📡 Clasificación de sensores según la señal de salida

Este párrafo explica la clasificación de sensores en función de su señal de salida, distinguiendo entre sensores analógicos y digitales. Los sensores analógicos generan una señal continua que varía con el tiempo y es proporcional a la magnitud medida, como en el caso del manómetro para medir presión o el sensor LM35 para medir temperatura, que entrega una señal de voltaje proporcional a la temperatura. En contraste, los sensores digitales producen una señal que solo puede tomar valores discretos, generalmente 0 o 1, representando estados como encendido/apagado o presente/ausente, tal como los finales de carrera que indican si un objeto ha alcanzado una posición de referencia.

05:01

🔋 Clasificación de sensores según la energía

Se describe la segunda forma de clasificar sensores, basada en la energía requerida para su funcionamiento. Los sensores pasivos, también llamados generadores, no necesitan una fuente de energía externa ya que generan señales autónomamente, como los manómetros y flotadores. Por otro lado, los sensores activos, también conocidos como moduladores, dependen de una fuente de energía externa para producir su señal de salida, como el sensor de temperatura LM35 que requiere una alimentación para proporcionar una señal de voltaje.

10:01

🤖 Clasificación de sensores según el contacto

El tercer tipo de clasificación de sensores se basa en si requieren contacto físico con el objeto de medición. Los sensores intrusivos necesitan contacto directo y pueden estar en contacto con el medio a medir, como una sonda de nivel. Los sensores invasivos también requieren contacto físico, pero pueden alterar significativamente el proceso que se está midiendo, como un flotador que puede elevar el nivel del fluido. Los sensores no intrusivos no requieren contacto físico, como un sensor ultrasónico que mide el nivel de un tanque sin tocar el fluido.

15:02

👁️ Clasificación de sensores según la visualización

Los sensores también se clasifican según si tienen una indicación visible de la magnitud medida. Los sensores ciegos no tienen una indicación visible y suelen ser usados para activar sistemas de alarma o control, como los presostatos o termostatos. Los sensores indicadores, en cambio, tienen una forma de mostrar la magnitud medida, como una escala graduada o una pantalla, permitiendo la lectura directa del valor, como en el caso de los termómetros de mercurio o los manómetros.

🔄 Clasificación de sensores según el modo de operación

Se explica la quinta forma de clasificar sensores, que se basa en su modo de operación. Los sensores por deflexión miden una magnitud al producir un efecto físico que causa una reacción en el sensor, como las básculas que miden la carga. Los sensores por comparación, por otro lado, intentan mantener la deflexión nula aplicando un efecto opuesto al generado por la magnitud medida, como en el caso de la balanza que se equipara con contrapesos para anular la deflexión y medir la carga.

🧲 Clasificación de sensores según el principio físico

Los sensores pueden clasificarse según el principio físico que utilizan para medir. Se mencionan sensores resistivos, capactivos e inductivos, que miden cambios en la resistencia, la capacitancia y la inductancia, respectivamente. También se mencionan sensores que operan con ultrasonidos, piezoelectricidad, electromagnetismo y otros principios físicos para medir diferentes variables.

📏 Clasificación de sensores según la variable medida

Finalmente, los sensores se clasifican según la variable física que miden, como desplazamiento, proximidad, temperatura, presión, caudal, nivel y otras variables como humedad, fuerza, aceleración, vibración, etc. Cada tipo de sensor está diseñado para medir una variable específica de manera precisa, utilizando diferentes principios físicos y tecnologías.

Mindmap

Keywords

💡Sensores analógicos

Los sensores analógicos son dispositivos que producen una señal de salida continua y variable a lo largo del tiempo, representativa de la magnitud que están midiendo. En el guion, se menciona que la señal analógica varía de forma continua y se registra entre un valor máximo y un mínimo, proporcional a los efectos que se están midiendo, como en el caso del manómetro que mide la presión de forma continua.

💡Sensores digitales

Los sensores digitales son aquellos que solo pueden adoptar uno de dos valores posibles en su señal de salida, generalmente 0 o 1, representando estados como encendido/apagado o presente/ausente. En el video, se da el ejemplo del final de carrera, que solo puede brindar dos salidas, cero si no ha sido presionado y uno si lo ha sido, indicando si un elemento ha llegado a una posición de referencia.

💡Señal de salida

La señal de salida es la representación de la magnitud medida por el sensor, que puede ser analógica o digital. El guion destaca la diferencia entre ambas, explicando que la señal analógica varía continuamente, mientras que la señal digital solo toma valores discretos. Este concepto es fundamental para entender cómo los sensores transmiten la información que miden.

💡Sensores pasivos

Los sensores pasivos, también llamados sensores generadores, son aquellos que no requieren de una fuente de energía externa para generar la señal de salida. En el guion, se mencionan ejemplos como los manómetros y los flotadores, que operan utilizando la energía del fluido o del propio medio para realizar la medición.

💡Sensores activos

Los sensores activos, a diferencia de los pasivos, dependen de una fuente de energía externa para producir su señal de salida. El guion explica que, por ejemplo, el sensor de temperatura LM 35 requiere de una alimentación para proporcionar una salida voltaje que varía con la temperatura.

💡Sensores intrusivos

Los sensores intrusivos son aquellos que requieren contacto físico directo con el medio que se está midiendo. El guion menciona que un sensor de nivel de tipo sonda es intrusivo porque debe estar en contacto con el fluido dentro del tanque para medir su nivel.

💡Sensores no intrusivos

Los sensores no intrusivos no requieren contacto físico directo con el medio para realizar la medición. En el video, se da el ejemplo del sensor ultrasónico para medir el nivel de un tanque, que se ubica en la parte superior y no necesita contacto con el fluido.

💡Sensores por deflexión

Los sensores por deflexión miden una magnitud mediante el efecto físico que esta produce en el sensor, que se traduce en una reacción medible. El guion menciona que las básculas funcionan bajo este principio, donde la carga causa una deformación en las galgas extensión métricas, cambiando su resistencia.

💡Sensores por comparación

Los sensores por comparación miden una magnitud intentando mantener nula la deflexión mediante la aplicación de un efecto opuesto al generado por la magnitud medida. El guion explica que la balanza es un ejemplo de sensor por comparación, que busca anular la deflexión mediante la aplicación de contrapesos para poder medir la carga.

💡Principio físico

El principio físico es la base sobre la cual un sensor opera para medir una magnitud. El guion detalla varios tipos de sensores que funcionan bajo diferentes principios físicos, como los resistivos, capacitivos, inductivos, piezoeléctricos, ópticos, entre otros, cada uno con aplicaciones específicas y mecanismos de medición distintos.

Highlights

Los sensores pueden clasificarse según diversos parámetros como el tipo de señal de salida, la energía, el contacto con la variable medida, la visualización, el modo de operación, el principio físico y la variable medida.

Sensores analógicos vs. digitales: Los analógicos tienen una señal continua y varían en el tiempo, mientras que los digitales tienen una señal que solo toma valores de 0 o 1.

Ejemplo de sensor analógico: Manómetro, que mide la presión de forma continua.

Ejemplo de sensor digital: Final de carrera, que indica si un elemento ha llegado a una posición de referencia.

Sensores pasivos o generadores, como los manómetros y flotadores, no requieren energía externa para generar señales.

Sensores activos o moduladores, como el sensor de temperatura LM 35, dependen de una fuente de energía externa para su funcionamiento.

Sensores intrusivos requieren contacto físico directo con el cuerpo que se está midiendo, como una sonda de nivel en un tanque.

Sensores no intrusivos, como sensores ultrasónicos, no requieren contacto físico para medir variables.

Sensores ciegos no tienen una indicación visible de la variable medida y funcionan como instrumentos de alarma o accionamiento.

Sensores indicadores tienen una escala o medio que permite la lectura directa de la variable medida, como los termómetros de mercurio.

Sensores por deflexión miden una variable útil fácilmente medible como respuesta a la magnitud medida, como las básculas.

Sensores por comparación mantienen nula la deflexión mediante la aplicación de un efecto opuesto a la magnitud medida, como en la balanza.

Sensores resistivos cambian su resistencia en respuesta a la variable medida, como los potenciómetros y detectores de temperatura.

Sensores capacitivos y inductivos cambian su capacitancia o inductancia según la variable medida.

Sensores piezoeléctricos generan una polarización eléctrica en respuesta a tensiones mecánicas, como en algunos acelerómetros.

Sensores se clasifican según la variable medida, como sensores de desplazamiento, temperatura, presión, caudal, nivel, humedad, fuerza, aceleración, vibración, etc.

Las categorías de clasificación de sensores no son excluyentes; un sensor puede pertenecer a varias categorías simultáneamente.

Este vídeo ofrece una revisión exhaustiva de los tipos de sensores según siete categorías, facilitando una comprensión integral de su funcionamiento y aplicaciones.