Un sensor es un transductor que se utiliza para medir una
variable física de interés. Algunos de los sensores y transductores utilizados
con más frecuencia son los calibradores de tensión (utilizados para medir la
fuerza y la presión), los termopares (temperaturas), los velocímetros
(velocidad).
Un transductor es un dispositivo que transforma un tipo de
variable física (por ejemplo, fuerza, presión, temperatura, velocidad, etc.) en
otra.
Cualquier sensor o transductor necesita esta calibrado para
ser útil como dispositivos de medida. La calibración es el procedimiento
mediante el cual se establece la relación entre la variable medida y la señal
de salida convertida.
Los transductores y los sensores pueden clasificarse en dos
tipos básicos, dependiendo de la forma de la señal convertida.
Los dos tipos son:
Transductores analógicos
Transductores digitales
Los transductores analógicos: proporcionan una señal
analógica continua, por ejemplo voltaje o corriente eléctrica. Esta señal puede
ser tomada como el valor de la variable física que se mide.
Los transductores digitales: producen una señal de salida
digital, en la forma de un conjunto de bits de estado en paralelo o formando
una serie de pulsaciones que pueden ser contadas. En una u otra forma, las
señales digitales representan el valor de la variable medida. Los transductores
digitales suelen ofrecer la ventaja de ser más compatibles con las computadoras
digitales que los sensores analógicos en la automatización y en el control de
procesos.
Características deseables de los transductores
Exactitud
La exactitud de la medición debe ser tan alta como fuese
posible. Se entiende por exactitud que le valor verdadero de la variable se
pueda detectar sin errores sistemáticos positivos o negativos en la medición.
Sobre varias mediciones de la variable, el promedio de error entre el valor
real y el valor detectado tendera a ser cero.
Precisión
La precisión de la medición debe ser tan alta como fuese
posible. La precisión significa que existe o no una pequeña variación aleatoria
en la medición de la variable. La dispersión en los valores de una serie de
mediciones será mínima.
Rango de funcionamiento
El sensor debe tener un amplio rango de funcionamiento y
debe ser exacto y preciso en todo el rango.
Velocidad de respuesta
El transductor debe ser capaz de responder a los cambios de
la variable detectada en un tiempo mínimo. Lo ideal sería una respuesta
instantánea.
Calibración
El sensor debe ser fácil de calibrar. El tiempo y los
procedimientos necesarios para llevar a cabo el proceso de calibración deben
ser mínimos. Además, el sensor no debe necesitar una recalibración frecuente.
El término desviación se aplica con frecuencia para indicar la pérdida gradual
de exactitud del sensor que se produce con el tiempo y el uso, lo cual hace
necesaria su recalibración.
Fiabilidad
El sensor debe tener una alta fiabilidad. No debe estar
sujeto a fallos frecuentes durante el funcionamiento.
Clasificación de los sensores
Internos: información sobre el propio robot
Posición (potenciómetros, inductosyn, ópticos...)
Velocidad (eléctricos, ópticos...)
Aceleración
Externos: información sobre lo que rodea al robot
Proximidad (reflexión lumínica, láser, ultrasonido...)
Tacto (varillas, presión, polímeros...)
Fuerza (corriente en motores, deflexión...)
Visión (cámaras de tubo)
Según el tipo de magnitud física a detectar podemos
establecer la siguiente clasificación:
Posición lineal o angular.
Desplazamiento o deformación.
Velocidad lineal o angular.
Aceleración.
Fuerza y par.
Presión.
Caudal.
Temperatura.
Presencia o proximidad.
Táctiles.
Intensidad lumínica.
Sistemas de visión artificial.
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