Características Estáticas y Dinámicas de los Transductores Transductores Los transductores transductores se les denomina denominan n "sensore "sensores". s". Los sensores sensores o transducto transductores res se encargan de convertir una señal física como temperatura, sonido, nivel de agua, entre otros en una señal eléctrica de corriente o voltaje que puede ser manipulada, puede ser medida, amplificada, transmitida, entre otros. Una primera definición decía que un sensor es un tipo de transductor que incorporaba "insitu" algún tipo de acondicionamiento acondicionamiento inicial de la señal que se presentaba como un bloque indistinguible. indistinguible. ctualmente, la ma!oría de transductores transductores son eléctricos ! por norma general se aplica la palabr palabra a "senso "sensores res"" a todo todo tipo tipo de transd transduct uctor or eléctr eléctrico ico.. o! nos nos referi referirem remos os principalmente a esta acepción de "sensor" pero podría perfectamente aplicarse por regla general a todo sensor sea del tipo que sea de movimiento, de posición, entre otros. otros. Los transduct transductores ores eléctrico eléctricos s #sensore #sensores$ s$ pueden pueden ser% nalóg nalógicos icos ! &igitale &igitales, s, 'asivos ! ctivos. ( dentro de los pasivos pueden ser% ) *esistivos ) +apacitivos ) nductivos ) -speciales -l sensor de temperatura puede usarse para compensar un dispositivo de medida sensible a la temperatura ambiente, refrigerar partes delicadas de un robot o bien para loggear temperaturas temperaturas en el transcurso de un tra!ecto de eploración. eploración. /in embargo, la respuesta real de los transductores nunca es del todo lineal, tiene un rango limitado de valide0, suele estar afectada por perturbaciones del entorno eterior ! tiene un cierto retardo en la respuesta. Las características de los transductores se pueden agrupar en dos grandes bloques% •
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+aracterísticas est1ticas% que describen la actuación del sensor en régimen permanente o con cambios mu! lentos de la variable a medir. +aracterísticas din1micas% que describen el comportamiento del sensor en régimen transitorio.
2ig.3 2unción del 4ransductor
Características Estáticas: )
Rango de medida: es el rango de valores de la magnitud de entrada comprendido entre un m1imo ! un mínimo detectables por un sensor, con una tolerancia de error aceptable.
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Resolución: indica la capacidad del sensor para discernir entre valores mu! próimos de la variable de entrada. /e mide por la mínima diferencia entre dos valores próimos que el sensor es capa0 de distinguir. ndica que variación de la señal de entrada produce una variación detectable en la señal de salida. /e puede indicar en términos de valor absoluto de la variable física medida o en porcentaje respecto al fondo de escala de la salida.
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Precisión: define la variación m1ima entre la salida real obtenida en determinadas condiciones de entorno ! la salida teórica que correspondería, en idénticas condiciones dadas como patrón para el sensor. /e suele indicar en valor absoluto de la variable de entrada o en porcentaje sobre el fondo de escala de la salida.
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Repetitibilidad: ndica la m1ima variación entre valores de salida obtenidos al medir varias veces la misma entrada con el mismo sensor ! en idénticas condiciones ambientales. /e suele epresar en porcentaje referido al fondo de escala ! da una indicación del error aleatorio del sensor.
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Linealidad: un transductor es lineal si eiste una constante de proporcionalidad única que relaciona los incrementos de la señal de salida con los respectivos incrementos de la señal de entrada en todo el rango de medida. La no linealidad se mide por la m1ima desviación entre la respuesta real ! la característica puramente lineal.
)
Sensibilidad: indica la ma!or o menor variación de la señal de salida por unidad de la magnitud de entrada. +uanto ma!or sea la variación de la señal de salida producida por una variación en la señal de entrada, el sensor es m1s sensible.
sensibilidad
)
=
∆ magnitud de salida ∆ magnitud deentrada
Ruido: cualquier perturbación aleatoria del propio transductor o del sistema de medida que afecta la señal que se quiere medir, produ0ca una desviación de la salida con respecto al valor de entrada.
2ig. 5 4ransductor físico
2ig. 6 &iferencia entre alta ! baja sencibilidad
2ig. 7 8rafica de despla0amiento
Características Dinámicas -
elocidad de respuesta: mide la capacidad del sensor para que la señal de salida siga sin retra0o las variaciones de la señal de entrada. La forma de cuantificar este par1metro es a base de una o m1s constantes de tiempo, que suelen obtenerse de la respuesta al escalón9 los par1metros son% Tiempo de retardo: tiempo transcurrido desde la aplicación del escalón de entrada :asta que la salida alcan0a el 3;< de su valor permanente. Tiempo de subida: tiempo transcurrido desde que la salida alcan0a el 3;< de su valor permanente :asta que llega por primera ve0 al =;< de dic:o valor. Tiempo de establecimiento al !!": tiempo transcurrido desde la aplicación de un escalón de entrada :asta que la respuesta alcan0a el régimen permanente, con una tolerancia del 3<.
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Respuesta en #recuencia: relación entre la sensibilidad ! la frecuencia cuando la entrada es una ecitación senoidal. /e indica mediante un gr1fico de >ode. mide la capacidad del sensor para seguir las variaciones de la señal de entrada a medida que aumenta la frecuencia, generalmente los sensores convencionales presentan una respuesta del tipo pasabajos.
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Estabilidad: indica la desviación en la salida del sensor con respecto al valor teórico dado, al variar par1metros eteriores distintos al que se quiere medir tales como condiciones ambientales, alimentación, entre otros.
2ig.? 8rafica /onido vs 2recuencia
2ig. @ 8rafica temperatura vs tiempo ! posición vs tiempo
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