UNIVERSIDAD VERACRUZANA

FACULTAD DE INGENIERA MECNICA Y ELCTRICA

MAESTRA EN INGENERA ENERGTICA

PRESENTA:

RAFAEL NJERA LARA

CLASIFICACIN DE SENSORES

CATEDRTICO:

PhD. Jess Garca Guzmn

XALAPA-ENRIQUEZ, VERACRUZ Abril, 2015

Clasificacin de los sensores

Segn el principio fisico de funcionamiento

Segn el tipo de seales que generan

Segn la forma constructiva

Segn el campo de valores que miden

Segn el tipo de variable fsica medida

Activos

Pasivos

Analgicos

Digitales

Temporales

De medida

Todo- Nada (On-Off)

Discretos

Integrados

Inteligentes

Clasificacin de los sensores

Es muy complicado realizar una clasificacin nica, debido a la gran cantidad de sensores

que existen actualmente, a continuacin se muestran las diferentes formas de clasificacin

de sensores mas generales y comunes.

Sensores Activos (Generadores)

Son capaces de generar su propia energa. Requieren

fuente de energa externa o una seal de excitacin

para poder funcionar.

Piezoelctricos

Consiste en la aparicin de una polarizacin

elctrica en un material al deformarse bajo

accin de un esfuerzo.

Fotoelctricos

Fotovoltaicos

Fotorresistencia

Fotodiodo

Fototransisto

Magnetoelctricos

Electromecnicos

Termoelctricos (Termopares)

Semiconductores

serie RTY Mouser Electronics de sensores de posicin

giratorios hall-effect de Honeywell

Sensores Pasivos (Moduladores)

Generan directamente una seal elctrica en respuesta a un

estmulo externo sin la necesidad de una fuente de energa

externa. Toman energa del estmulo.

Resistivos (Resistencia variable)

Potenciomtricos

Termorresistivos

Fotorresistivos

Extensiomtricos

Magnetorresistivos

Electroqumicos

Capacitivos

Capacidad variable)

Los detectores capacitivos son interruptores electrnicos

de caracterstica esttica que actan sin elementos

electromecnicos. Su funcionamiento se basa en un circuito

oscilante RC y las lneas del campo elctrico que se cierran

a travs del aire. La aproximacin de un objeto con una

constante dielctrica superior a la del aire, ocasiona el

desequilibrio del circuito y el inicio de las oscilaciones.

Inductivos (Inductancia variable)

Reluctancia variable

Permeancia variable

Transformador variable

Magnetoestrictivos

Segn el tipo de seales que generan

Analgicos Digitales Temporales

Segn la polaridad

Unipolares

Bipolares

Seales

senoidales

Frecuencia

Fase

Seales

cuadradas

Frecuencia

Relacin alto/ bajo

Duracin de un impulso

Numero total de impulsos

Segn el tipo de seal

Seales variables

Peridicas

No peridicas

Seales continuas

Segn el campo de valores que miden

De medida Todo- Nada (On-Off)

Proporciona a la salida

todos los valores posibles

correspondientes a cada

valor de la variable de

entrada dentro de un

determinado rango.

Detecta si la magnitud de entrada est por

encima o por debajo de un determinado

valor. Proporciona a la salida una seal

elctrica que solo puede tomar dos

valores.

o Detector de billetes falsos

o Detector de calor

o Detector de humo

o Detector de gas

o Detector de metales

o Detector de conductividad trmica

o Detector termoinico

o Detector de mentiras

o Detector de emisin atmica

o Detector de anomalas magnticas

o Detector de captura de electrones

o Detector de ionizacin de llama

o Sistema de deteccin de intrusos

Segn la forma constructiva

Discretos Integrados Inteligentes

Sensor en el que el circuito de

acondicionamiento se realiza

mediante componentes

electrnicos separados e

interconectados entre s.

Elemento sensor y circuito

acondicionador (al menos este

ultimo) construidos en un nico

circuito integrado, monoltico o

hibrido.

Realiza al menos una de las siguientes

funciones

Clculos numricos

Comunicacin en red

Auto calibracin y autodiagnstico

Mltiples medidas con identificacin

del sensor

Sensores de temperatura como

LM35, LM34 salida de voltaje

LM56, LM75 salida digital

AD590 salida de corriente

Inclinmetros de alta resolucin (0,0025) con

salida analgica y digital.

Segn el tipo de variable fsica medida

Presin

Temperatura

Humedad

Fuerza

Desplazamiento/ Velocidad/ Aceleracin de objetos

Caudal

Presencia y/o posicin de objetos

Nivel de slidos o lquidos

Qumicos

Magnitudes elctricas

Magnitudes pticas

Presin

Sensor de presin baromtrica.

Basado en un innovador principio de medicin capacitivo, el sensor de presin

baromtrica SPT-BX puede medir diferencias de presin con una precisin sin igual

de 1 Pa. Con este grado de precisin, es capaz de detectar diferencias de altitud

tan pequeas como la altura de un solo paso en una escalera. Gracias a su

sensibilidad y estabilidad de temperatura nica, el sensor abre nuevas dimensiones

en la navegacin interior y en aplicaciones para el seguimiento de las rutinas y

actividades diarias. As como la determinacin de la presin ambiente, la SPT-BX

tambin puede medir temperaturas con una precisin absoluta de 0,4 C. Tamao

de slo 1,4 1,0 0,6 mm, es el sensor ms pequeo de su clase, y por lo tanto

ofrece un alcance ilimitado para su uso en aplicaciones mviles y de Internet de las

Cosas, como en los telfonos inteligentes, tablets y vestibles.

Temperatura

Sensor de temperatura de fibra ptica Opsens OTP-M

Est diseado para realizar en entornos mdicos estrictas, que ofrece una

alta precisin y resolucin de 0,01 C en la industria de deteccin de

temperatura de fibra ptica. Uso de la birrefringencia dependiente de la

temperatura de material monocristalino seleccionado, el sensor ahora puede

acomodar fcilmente a diferentes tamaos y niveles de precisin. Adems, el

sensor no muestra rastrera trmico o el envejecimiento.

Combinado con blanco polarizacin de la luz la tecnologa interferomtrica

Opsens 'y las ventajas inherentes de la fibra ptica, la OTP-M es capaz de

proporcionar una lectura precisa bajo la presencia de duras EMI, RFI y

entornos de electro-ciruga.

.

Humedad

Sensor de humedad

SHT1x (incluyendo SHT10, y SHT11 SHT15) es de Familia Sensirion

se sensores de humedad relativa montable y sensores de

temperatura. Los sensores se integran procesamiento de seales en y

proporciona una salida digital, totalmente calibrado. Un nico

elemento de sensor capacitivo es usado para medir la humedad

relativa . La tecnologa CMOSens aplicada garantisa excelente

fiabilidad y estabilidad a largo plazo. Ambos sensores son

perfectamente acoplado a un convertidor digital de14bit y un circuito

de interfaz en serie. Esto da lugar a calidad superior de la seal, un

rpido tiempo de respuesta y insensibilidad a las perturbaciones

externas (CEM).

Fuerza

Sensor de fuerza FlexiForce modelo A201-25 de la empresa Tekscan

Sensor integrado dentro de una membrana de circuito impreso flexible de escaso espesor. El

sensor es totalmente plano, lo cual permite colocarlo con facilidad entre dos piezas de la

mecnica de nuestro sistema y medir la fuerza que se aplica sin perturbar la dinmica de las

pruebas.

Como indica su hoja de datos, estos sensores se pueden utilizar para medir tanto fuerzas

estticas como dinmicas. En esta lnea hay sensores que pueden soportar hasta 453 kgf (

1.000 lbf).

Los sensores FlexiForce utilizan una tecnologa basada en la variacin de resistencia elctrica

del rea sensora. La aplicacin de una fuerza al rea activa de deteccin del sensor se traduce

en un cambio en la resistencia elctrica del elemento sensor en funcin inversamente

proporcional a la fuerza aplicada.

Desplazamiento/ Velocidad/ Aceleracin de objetos

FOD Sensor de posicin lineal y desplazamiento

La FOD es un sensor de fibra ptica de la posicin lineal y desplazamiento que proporciona alta precisin.

Caractersticas de inmunidad completa a la EMI y RFI, una funcin de seguridad para entornos peligrosos, de alta

precisin y rango de operacin de alta temperatura.

La FOD es un sensor de posicin absoluta y es la versin de fibra ptica Transformador diferencial de variacin lineal.

Sin embargo, a diferencia de su elctricamente contraparte activa, la FOD no requiere de voltaje AC o conducir seal

con el cableado asociado .La FOD puede ser empaquetada en una forma muy compacta y puede ser localizado hasta

5 km de la acondicionador de seal.

El diseo se basa en un dispositivo de pelcula delgada de Interfermetro Fizeau (TFFI) montado sobre un eje mvil.

El TFFI acta como una cavidad Fabry-Perot distribuida espacialmente donde la longitud de la cavidad vara a lo largo

de la posicin lateral. La punta de una fibra ptica se enfrenta a la superficie de la TFFI, que se mueve con relacin a

la extremidad de la fibra ptica.

Caudal

Efector mid

Caudalmetro sensor magneto-inductivo con montaje intercalado para una

medicin exacta de fluidos hasta 600 l/min, con electrnica y sistema de

evaluacin integrados en una carcasa extremadamente compacta. Nos indica la

cantidad de caudal, la cantidad total y la temperatura. Las salidas analgica, TON,

de frecuencia y por impulsos ofrecen numerosas posibilidades para el

procesamiento de los datos de medicin.

Presencia y/o posicin de objetos

Nivel de slidos o lquidos

Sensor de nivel ultrasnico EUR 61000 LVU816

Sensor de nivel ultrasnico sin contacto con energa para opciones de programacin,

capacidad de comunicacin RS-232 o RS-485, calibracin con botn pulsador, y seales

con compensacin de temperatura, traen otra dimensin de flexibilidad a la medicin de

nivel de lquido sin contacto continua. Son muy precisos en todo el rango de 0.3 a 18.3 m (1

a 60'), e incorporan un filtrado que virtualmente elimina los ecos falsos de las obstrucciones

perifricas. Junto con un PLC (controlador lgico programable) o un controlador CNi

OMEGA, se pueden usar para medicin de nivel

Sensor de nivel con radar radar LVRD500

En aplicaciones que requieren mediciones de niveles de lquido sin contacto, los asequibles

transmisores por radar LVRD500 son la extensin lgica de los sensores ultrasnicos. Son ideales

cuando el vapor, el polvo o una superficie con espuma impiden la medicin ultrasnica. Su sensor de

radar usa tecnologa de pulso de microondas para seguir la pista de los lquidos objetivos desde la

punta de la ante hasta el fondo de un tanque. Este avanzado procesamiento de seal "marcador de

eco" proporciona una forma de pulso continua y fiable que no resulta afectada por las condiciones

ambientales. Hay disponibles modelos RS-232 y RS-485

Interruptor de nivel de paletas rotatorias para material seco

Los interruptores de paletas rotatorias serie LVD-800 son compatibles con muchas sustancias granulares,

peletizadas y en polvo, y usan tecnologa magntica patentada que hace que el monitoreo a prueba de

fallas del depsito, la tolva, el silo y el tanque sea una realidad. Un microcontrolador con capacidad de

autodiagnstico monitorea constantemente la rotacin de la flecha y la placa de montaje del motor, y

reacciona inmediatamente a la presencia del material y a la falla mecnica o elctrica. La deteccin

magntica evita los problemas de suciedad inherentes a los sistemas pticos. La cubierta de cierre

giratorio hace innecesarios los tornillos; hay 2 entradas para conduit, y casi todos los modelos tienen una

luz de estado. Los modelos para alta temperatura estn clasificados para 399 C (750 C).

Sensor de nivel de capacitancia

Capaces de resistir altas temperaturas y presiones, e impermeable a muchos

corrosivos, las sondas de la serie LV3000/4000 dan mediciones de nivel fiables y

continuas en aplicaciones difciles. Adecuada para lquidos, pastas y algunos slidos,

ya sean conductores o no conductores; no tienen piezas mviles y son fciles de

instalar. Despus de rectificar y filtrar la energa de entrada, generar una seal de

radiofrecuencia, y calcular cambios en la corriente, el circuito electrnico produce una

seal de salida en 2 hilos de 4 a 20 mA proporcional al nivel del proceso. Unos

cmodos ajustes de cero e intervalo permiten al usuario tomar en cuenta las variables

como tipo de medio, dimensiones del recipiente, longitud de varilla, y posicin de

instalacin. Si la sonda de acero inoxidable se usar cerca de una pared del recipiente

conductora, un modelo con aislamiento de PTFE impedir un corto circuito.

Nivel de slidos o lquidos

Qumico

Sensores electroqumicos

Deteccin de metales pesados en agua y en sangre o azcares en alimentos.

Electrodos litografiados sobre vidrio, de pelcula delgada o thin-film. El

pequeo tamao de estos micro electrodos reduce el volumen de

muestra/reactivos necesario, dado que el volumen de la celda

electroqumica puede ser tan pequeo como 1 L.

Electrodos Serigrafiados de Carbono, Oro, Platino, Plata o Nanotubos de

Carbono. Sensores innovadores fabricados para anlisis electroqumico en

las reas medioambiental, clnica o agroalimentaria.

Sensores electroqumicos

Sensores de gases

Sensor para detectar la presencia de Monxido de Carbono, fcil de usar. El sensor

MQ-7 puede detectar concentraciones de gas en cualquier rango dentro de las 200

hasta las 10000ppm.

Este sensor tiene una alta sensibilidad y un tiempo de respuesta rpido. La salida del

sensor tiene una resistencia analgica.

Magnitudes elctricas

Sensor de corriente

Es un dispositivo que detecta y convierte corriente (AC o DC) a una salida de

voltaje mas fcilmente medible, la cual es proporcional a la corriente a travs

del trayecto de medicin.

Sensor de corriente de Efecto Hall.

Sensor de corriente hasta 5A (ACS712)

Sensor de corriente de Transformador,

(usado solamente para corriente AC).

El sensor de corriente (mFI-CS)

Es un dispositivo con forma de clip (como una pequea pinza amperimtrica)

capaz de medir intensidad de corriente alterna (Amperios). Est diseado

para monitorizar corriente de motores, sistemas de iluminacin, aparatos

industriales o cualquier otro dispositivo que se alimente con corriente alterna.

Capacidad de gestin remota. Se realiza a travs de protocolo https

mediante un navegador Web con Flash Player, por lo que tendremos

acceso siempre que tengamos una red TCP/IP para acceder.

La conexin entre el servidor y los sensores es mediante una red WiFi, por

lo que no hay un lmite establecido respecto al nmero de sensores

soportado siempre y cuando nuestra red de puntos de acceso soporte la

carga.

Magnitudes pticas

Sensor CMOS

Un Active Pixel Sensor (APS) es un sensor que detecta la luz basado

en tecnologa CMOS y por ello ms conocido como Sensor CMOS, se basa en

el efecto fotoelctrico. Est formado por numerosos fotositos, uno para cada

pxel, que producen una corriente elctrica que vara en funcin de la intensidad

de luz recibida.

Celda Solar

Es un dispositivo electrnico que permite transformar la energa lumnica

(fotones) en energa elctrica (flujo de electrones libres) mediante el efecto

fotoelctrico, generando energa solar fotovoltaica El resultado es una

corriente elctrica que puede ser utilizada como electricidad

Desde mi punto de vista la clasificacin de sensores por el tipo de variable fsica a medir es la

ms apropiada, ya que es ms general su clasificacin por las magnitudes fsicas que se

medirn, con ello facilita poder identificar y elegir el sensor a utilizar dependiendo de la

aplicacin, esto se logra al saber la magnitud fsica a medir e investigar toda la variedad de

sensores, sus tecnologas, diversos principios de funcionamiento que hay en el mercado actual

para ese fin y que se adapt a las necesidades del usuario, en comparacin con las dems

clasificaciones que son mas especificas y dificulta la bsqueda y a su vez la eleccin del sensor

a utilizar.