sensores de velocidad y aceleración[1]
DESCRIPTION
Conceptos básicos de sensores de velocidad, aceleración y fuerza.TRANSCRIPT
SENSORES DE VELOCIDAD Y ACELERACIÓN.
SENSORES DE FUERZAInstrumentación y control
SENSORES DE VELOCIDAD Los sensores de velocidad están diseñados como una alternativa a los tradicionales encoders. No necesitan contacto con los dispositivos, gracias a su sistema magnético en conjunto con una rueda dentada, permite la medición de movimientos rotatorios. Son una solución que permiten ahorrar gran cantidad de espacio.
• Gracias a sus carcasas metálicas, son adecuados incluso para las condiciones de trabajo mas duras.
• Además toleran largas distancias entre la rueda de medida y el elemento sensor.
El sistema electrónico y magnético están encapsulados con las más avanzadas tecnologías, lo que profiere a estos sensores una robustez eléctrica y mecánica excepcional.
Ventajas
• Estos sensores son insensibles a la suciedad, golpes o vibraciones.
• Las ruedas de medida pueden ser adaptadas a cualquier geometría de la máquina (diámetro exterior, interior, número de impulsos, etc.)
• No necesitan mantenimiento por lo que supone un ahorro para el cliente final.
Ejemplos• GEL 247
• Particularmente adecuado para uso al aire libre. Sensor de dos canales con cubierta de acero inoxidable.• Detención del movimiento.• Rotatorio• Espacio entre el sensor y la
rueda de medida.• Frecuencia de .• Temperatura de trabajo de .• Alimentación de .
Ejemplos• GEL 247
• Sensor de tres canales con dos sistemas eléctricos de medición aislados.• Detención del movimiento.• Rotatorio• Espacio entre el sensor y la
rueda de medida.• Frecuencia de .• Temperatura de trabajo de .• Alimentación de .
Campos de uso• Montaje en motores, engranajes, motores ferroviarios, etc.
• El sensor de velocidad es utilizado para indicar la velocidad del vehículo y para otras manipulaciones diversas y sistemas de frenado dentro del vehículo.
Sensores de velocidad en cigüeñal
• También conocidos como sensores de velocidad de posición, son dispositivos electrónicos de control que se utilizan en motores de combustión interna para automóviles.
• Este componente envía información crucial para el módulo de control del motor (ECM, por sus siglas en inglés).
• Los sensores de velocidad del cigüeñal se utilizan para medir la velocidad de la rotación del cigüeñal.
• La información de un sensor de velocidad del cigüeñal se utiliza para controlar la gestión del motor y los sistemas de sincronización del encendido.
SENSORES DE ACELERACIÓN
Acelerómetros - Sensores de aceleración
• Los acelerómetros o sensores de aceleración, están pensados para realizar una medida de aceleración o vibración, proporcionando una señal eléctrica según la variación física.
• En este caso la variación física es la aceleración o la vibración.
• A continuación puede ver diferentes modelos combinando las diferentes tecnologías existentes, principalmente acelerómetros piezoresistivos, acelerómetros piezoeléctricos y acelerómetros capacitivos.
Modo general de funcionamiento
• Consiste en un cristal piezoeléctrico sometido a una carga y presión constante producida por un resorte y una masa inerte o sísmica.
• La presión hacia arriba o hacia abajo se modifica en función de la aceleración y deceleración.
• Da lugar a una tensión de salida proporcional a la presión ejercida sobre el cristal piezoeléctrico.
EJEMPLO
Cinturón de seguridad
Acelerómetros piezoresistivosSu principal característica es que pueden medir desde 0Hz hasta varios cientos de Hz, con rangos que parten de los 2g y pueden llegar a los 6000 g. Su salida amplificada, la compensación en temperatura y una alta resolución son algunas de sus características más destacadas.
Aplicación• Ensayos para la seguridad den el
automóvil.• Análisis de confort en tren.• Análisis de transporte.• Monitorización de estructuras.
Acelerómetros piezoeléctricos Son acelerómetros pensados para la medida de medias y altas frecuencias. Por su característica física, constan de un material piezoeléctrico que al ser manipulado mecánicamente proporciona una tensión muy pequeña, proporcional a ese movimiento. Aplicación
• Medida de vibraciones en máquinas.
• Control predictivo en máquinas.• Ensayos en estructuras.• Medición de sismos.
Acelerómetros capacitivos Tienen la característica de poder medir aceleración desde 0Hz hasta varios cientos de Hz, por lo que se suelen emplear para aplicaciones de baja o muy baja frecuencia, aunque cuentan con muy buena resistencia a posibles picos de aceleración.
Aplicación• Sistemas de alarma y seguridad.• Ensayos en vehículos.• Mediciones sísmicas.• Medida de inclinación.• Robótica.
Servo-Acelerómetros• Estos acelerómetros tienen muy altas prestaciones
debido a su funcionamiento en "bucle cerrado".• Se componen de un galvanómetro en forma de péndulo
y un sensor óptico, por ello tienen alta estabilidad ante cambios de temperatura, estabilidad a largo plazo del cero y son inmunes a vibraciones.
Aplicación• Control de velocidad y posición
en trenes, aviones y otros vehículos.
SENSORES DE FUERZA
• Los sensores de fuerza miden cargas de tracción y compresión estáticas y dinámicas, prácticamente sin desplazamiento.
• Se utilizan en diversas aplicaciones de medición de fuerza, como bancos de ensayo (por ejemplo, para medición de fuerzas en pruebas de calidad de materiales) y en tecnología de automatización (por ejemplo, en control de calidad durante operaciones de modelado o ensamblaje).
Células de carga
• Son sensores de fuerza que se emplean para comprobar o medir la cantidad de presión unidad de superficie que se ejerce en un control o ensayo.
• Estos sensores de fuerza transforman la magnitud mecánica en magnitud eléctrica, fuerza ejercida en voltaje.
Células de carga a tracción
Las células de carga a tracción o tensión se emplean, como su propio nombre indica, para la medida de fuerza en la dirección de tracción o tensión de la célula. Estos sensores tienen diferentes formatos y son empleados en cualquier aplicación industrial o de ensayos.
Sensores de fuerza tracción-compresión
Los sensores de fuerza para la medida en tracción o tensión y también en compresión, son los más versátiles, ya que pueden medir en cualquier circunstancia
Células de carga a flexión Las células de carga a flexión están pensadas para la medida en el extremo opuesto al de anclaje, ya que constan de una pequeña barra o tramo de metal. En uno de sus extremos disponen de agujeros de montaje para su anclaje y en el otro del accesorio para colgar el peso o soportar la carga a medir.
Sensores de fuerza tracción-compresión
Los sensores de fuerza para la medida en tracción o tensión y también en compresión, son los más versátiles, ya que pueden medir en cualquier circunstancia
APLICACIONES•Los sensores, transductores, equipos de adquisición o sistemas de telemetría, son empleados habitualmente en una gran variedad de aplicaciones. Procesos de automatización, ensayos estáticos y dinámicos, control de calidad, etc. •A continuación puede ver un pequeño resumen de algunas de las aplicaciones en diferentes sectores
APLICACIONES EN SECTOR DE AUTOS
Ensayos de choque - Crash test
Ensayo de vehículos híbridos-eléctricos
APLICACIONES EN SECTOR DE AUTOS
Ensayo en partes móviles - Telemetría
Medida de separación entre elementos
APLICACIONES EN SECTOR ENERGÉTICO
Ensayo y mantenimiento de aerogeneradores Control y posicionamiento en
seguidores solares
APLICACIONES EN SECTOR FERROVIARIO
Medida de perfil de rueda Medida de parámetros de vía
APLICACIONES EN SECTOR FERROVIARIO
Medida de diámetro de rueda de tren Ensayo de confort
APLICACIONES EN SECTOR INDUSTRIAL
Control y verificación de soldaduras
Control de producción siderúrgica
APLICACIONES EN SECTOR INDUSTRIAL
Control de posición en plataformas
Medida de longitud en tubos y tuberías
APLICACIONES EN INGENIERÍA CIVIL
Pruebas de carga en puentes Instrumentación y monitorización de estructuras
APLICACIONES EN INGENIERÍA CIVIL
Medida de vibraciones en edificios y estructuras Instrumentación de túneles