Sensores de Movimiento

Sensores de movimiento.

Tabla de contenido

SENSORES DE MOVIMIENTO.............. MOVIMIENTO......................... ..................... ..................... ..................... ............................. ................... 3 Introducción:................ Introducción:.......................... ..................... ..................... ..................... ..................... ........................................ .............................. 3 Antecedentes:............ Antecedentes:...................... ..................... ..................... ..................... ..................... .......................................... ................................ 3 Probem!s Probem!s no resuetos:................... resuetos:.............................. ..................... ..................... ........................................ ............................. 3 Situ!ción "robemit!:............... "robemit!:......................... ..................... ...................... ..................... ...................................... ............................ 3 #ormu!ción #ormu!ción de "robem!:................ "robem!:........................... ..................... ..................... ...................... ............................. ..................3 3 $i"ótesis:................ $i"ótesis:.......................... ..................... ..................... ..................... ..................... ............................................. ................................... 3 Ob%etivo:................. Ob%etivo:............................ ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ......................... ..............& & Ob%etivos:................ Ob%etivos:.......................... ..................... ..................... ..................... ...................... ..................... .................................. ........................ & V!ri!bes:.................... !ri!bes:............................... ...................... ..................... ..................... ................................................... ........................................ & M'todos ( T!re!s:...........................................................................................& )usti*c!ción:................. )usti*c!ción:............................ ..................... ..................... ...................... ..................... ..................... ............................. .................. & M!rco teórico:................... teórico:.............................. ..................... ..................... ..................... ............................................. ................................... & Sensores de movimiento................ movimiento.......................... ..................... ..................... ..................... ..............................& ...................& De*nición:................ De*nición:.......................... ..................... ..................... ..................... ...................... ..................... ........................... ................. & Ti"os de sensores:............. sensores:....................... ..................... ..................... ................................................. ....................................... + Sensores in,r!rro%os.............. in,r!rro%os......................... ..................... ..................... .............................................. ................................... oncusiones................ oncusiones.......................... ..................... ..................... ..................... ..................... ........................................ .............................. / Recomend!ciones....... Recomend!ciones................. ..................... ...................... ..................... ..................... ....................................... ............................ 10 ibio2r!,!................... ibio2r!,!............................. ..................... ..................... ..................... ..................... ...................................... ............................ 10

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SENSORES DE MOVIMIENTO Introducción: Dentro de ! in2enier! muc5!s de !s veces es neces!rio tr!ns,orm!r m!2nitudes ,sic!s o 6umic!s en m!2nitudes e'ctric!s7 "!r! eo se recurre ! uso de sensores de movimiento. Estos dis"ositivos son c!"!ces de detect!r !cciones o estmuos e8ternos ( res"onder ! eos. Debido ! !s m9ti"es !"ic!ciones 6ue tienen dic5os sensores e "resente tr!b!%o se orient!r! ! !n!i!r su ,uncion!miento7 sus c!r!cterstic!s constructiv!s7 cu;es son sus "rinci"!es "robem;tic!s7 como est!s "ueden ser soucion!d!s ( e des!rroo 6ue est;n teniendo estos dis"ositivos7 con e *n de me%or!r sus "rest!ciones.

Antecedentes: En ! !ctu!id!d e des!rroo tecnoó2ico c!d! ve es m!(or7 siendo neces!rio 6ue todos os dis"ositivos eectrónicos se est'n me%or!ndo const!ntemente. E sensor de movimiento no se encuentr! e8ento de dic5!s me%or!s es "or eo 6ue c!d! d! s!en ! merc!do dis"ositivos c!d! ve m;s "recisos ( sus !"ic!ciones v!n en !umento7 "!rtiendo desde os sistem!s de se2urid!d "!r! 5o2!res7 5!st! e2!r ! !"ic!ciones m;s com"e%!s como o es en e c!m"o de ! robótic!.

Problemas no resueltos:
Situación problemita: =os sensores de movimiento "oseen 2r!ndes !"ic!ciones7 "ero "resent!n "robem!s en e momento de su inst!!ción (! 6ue si se encuentr!n mu( se"!r!dos su ,uncion!miento se ve !,ect!do.

Formulación del problema: >?u' es sensor de movimiento@ >ómo ,uncion!@ >?u' ti"os de sensores de movimiento e8isten@

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ipótesis: =! im"ort!nci! de conocer e ,uncion!miento ( estructur! de un sensor de movimiento7 !s como t!mbi'n !s ;re!s de !"ic!ción de dic5os dis"ositivos.

Ob!eti"o: =! "resente tesin! tiene "or ob%eto ! com"rensión de !ccion!r de un sensor de movimiento.

Ob!eti"os: om"render e "rinci"io de ,uncion!miento de un sensor de movimiento. An!i!r cómo se encuentr! constituido intern!mente un sensor de movimiento ( 6ue m!2nitudes ,sic!s est;n re!cion!d!s ! estos eementos. Identi*c!r cu;es son os ,!ctores 6ue intervienen en e correcto ,uncion!miento de un sensor de movimiento.

Variables: =!s v!ri!bes 6ue est;n re!cion!d!s con este ti"o de sensores son:    

Precisión. Sensibiid!d. R!"ide de res"uest!. Resoución mnim! v!ri!ción de on2itud medibeB.

M#todos $ Tareas: E m'todo us!do "!r! e des!rroo de ! "resente tesin! es e m'todo investi2!tivo7 e cu! nos "ermite obtener in,orm!ción de ! ectur! de di,erentes ";2in!s Ceb7 ibros ( "!"ers.

%usti&cación: Debido ! im"ort!nte "!"e 6ue desem"e!n os sensores de movimiento en ! !ctu!id!d7 es neces!rio su estudio con e *n de com"render su ,uncion!miento ( com"osición intern!7 "ermiti'ndonos !s o"timi!r su rendimiento.

Marco teórico: Sensores de mo"imiento

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Sensores de movimiento. De&nición: =os sensores de movimiento son !"!r!tos b!s!dos en ! tecnoo2! de os r!(os in,r!rro%os o !s ond!s utr!sónic!s "!r! "oder c!"t!r en tiem"o re! os movimientos 6ue se 2ener!n en un es"!cio determin!do. Todo sensor de movimiento const! de un! unid!d emisor! ( un! rece"tor!7 conect!d! ! otr! unid!d centr!. Amb!s unid!des 2ener!mente est;n !e%!d!s entre s. E "ro"ósito n9mero uno de estos sensores es detect!r ! "resenci! de "erson!s en movimiento u ob%eto. Por o cu!7 "ueden ser us!dos en cu!6uier !ctivid!d donde est'n "resentes !s "erson!s. Tienen un !to 2r!do de inuenci! ( ,uncion!n detect!ndo e c!or r!(os in,r!rro%osB de cuer"o 5um!no. u!ndo un! "erson! entr! dentro de ;re! de detección de sensor7 ! c!ntid!d de r!di!ción incidente de in,r!rro%os en e sensor v!r! en ,unción de ! di,erenci! de tem"er!tur! entre ! tem"er!tur! !mbiente ( ! de ! "erson!. Es decir7 e sensor es !ctu!do "or ! di,erenci! en tem"er!tur! entre e cuer"o 5um!no e cu! es un! ,uente de c!orB ( e sueo7 "!redes ( otros ob%etos 6ue se encuentr!n en e recinto o entorno. Tipos de sensores: E8isten dos ti"os b;sicos de sensores de movimiento. Se c!te2ori!n b!s!dos en cómo detect!n e movimiento. E "rimer ti"o se !m! un sensor !ctivo o utr!sónico. =os sensores utr!sónicos emiten ener2!7 norm!mente ond!s de sonido utr!sónic!s7 ! ;re! inmedi!t!. A veces se es denomin! sensores de movimiento con b!se en r!d!r. =os sensores de movimiento in,r!rro%o PIRB no emiten ener2!7 en ve7 een os c!mbios en ! ener2!7 utii!ndo un! ne! b!se "redetermin!d! en e ;re! circund!nte. Sensores ultrasónicos. =os sensores de utr!sonidos son detectores de "ro8imid!d 6ue tr!b!%!n ibres de roces mec;nicos ( 6ue detect!n ob%etos ! dist!nci!s de 5!st! Fm. E sensor emite un sonido ( mide e tiem"o 6ue ! se! t!rd! en re2res!r. Estos ree%!n en un ob%eto7 e sensor recibe e eco "roducido ( o convierte en se!es e'ctric!s7 !s cu!es son v!or!d!s en e !"!r!to de v!or!ción. Estos sensores tr!b!%!n so!mente en e !ire7 ( "ueden detect!r ob%etos con di,erentes ,orm!s7 coores7 su"er*cies ( de di,erentes m!teri!es. =os m!teri!es "ueden ser sóidos7 6uidos o "ovorientos7 sin emb!r2o 5!n de ser deectores de sonido. =os sensores tr!b!%!n se29n e tiem"o de tr!nscurso de eco7 es decir7 se v!or! ! dist!nci! tem"or! entre e im"uso de emisión ( e im"uso de eco . Principio ultrasónico.

E sensor utr!sónico emite ccic!mente un im"uso !c9stico de !t! ,recuenci! ( cort! dur!ción. Este im"uso se "ro"!2! ! ! veocid!d de sonido "or e !ire. A encontr!r un ob%eto7 es ree%!do ( vueve como eco ! sensor utr!sónico. Este 9timo c!cu! intern!mente ! dist!nci! 5!ci! e ob%eto7 b!s!do en e tiem"o tr!nscurrido entre ! emisión de ! se! !c9stic! ( ! rece"ción de ! se! de eco.

&


Fi'ura () Sensor ultrasónico

omo ! dist!nci! 5!ci! e ob%eto es medid! "or medio de tiem"o de recorrido de sonido7 ( no "or un! medición de ! intensid!d7 os sensores utr!sónicos son insensibes 5!ci! e ruido de ,ondo. Pr;ctic!mente todos os m!teri!es 6ue ree%!n e sonido son detect!dos7 inde"endientemente de su coor. A9n m!teri!es tr!ns"!rentes o ;min!s de2!d!s no "resent!n "robem!s "!r! os sensores utr!sónicos. Ventajas y Desventajas. Este sensor7 ! no necesit!r e cont!cto ,sico con e ob%eto7 o,rece ! "osibiid!d de detect!r ob%etos ,r;2ies7 como "intur! ,resc!7 !dem;s detect! cu!6uier m!teri!7 inde"endientemente de coor7 ! mismo !c!nce7 sin !%uste ni ,!ctor de corrección. =os sensores utr!sónicos tienen un! ,unción de !"rendi!%e "!r! de*nir e c!m"o de detección7 con un !c!nce mnimo ( m;8imo de "recisión de - mm. E "robem! 6ue "resent!n estos dis"ositivos son !s on!s cie2!s ( e "robem! de !s ,!s!s !!rm!s. =! on! cie2! es ! on! com"rendid! entre e !do sensibe de detector ( e !c!nce mnimo en e 6ue nin29n ob%eto "uede detect!rse de ,orm! *!be. Sensores in*rarro!os) E sensor in,r!rro%o es un dis"ositivo eectrónico c!"! de medir ! r!di!ción eectrom!2n'tic! in,r!rro%! de os cuer"os en su c!m"o de visión. Todos os cuer"os ree%!n un! ciert! c!ntid!d de r!di!ción7 est! resut! invisibe "!r! nuestros o%os "ero no "!r! estos !"!r!tos eectrónicos7 (! 6ue se encuentr!n en e r!n2o de es"ectro %usto "or deb!%o de ! u visibe. Principio de funcionamiento. =! m!(or! de !s ced!s in,r!rro%!s us!n un! ced! de su,uro de c!dmio7 o dS7 "!r! detect!r dic5o ti"o de u. =!s ced!s de dS son resistenci!s eementos 6ue se o"onen ! u%o de ! eectricid!dB. =!s ced!s de dS son ti"os es"eci!es de resistenci!s !m!d!s ,otorresistenci!s. u!ndo est;n e8"uest!s ! ! u su resistenci! b!%!. =! ced! de dS en un detector movimiento est; con*2ur!d! "!r! detect!r so!mente u in,r!rro%!. =os circuitos dentro de detector de movimiento monitore!n de ,orm! continu! ! ! resistenci! de ! ced! ( us! os c!mbios de ! mism! "!r! detect!r e movimiento.

+


Fi'ura +) Sensor in*rarro!o

Infrarrojo activo. En os sistem!s in,r!rro%os !ctivos7 un ;ser in,r!rro%o dis"!r! "usos de ese ti"o de u 5!ci! ! ced! de dS 6ue est; conect!d! ! un circuito detector. A medid! 6ue os "usos de u e2!n7 ! resistenci! de ! ced! de dS b!%! "roduciendo un "ico de corriente. E detector m!ntendr; ! !!rm! !"!2!d! siem"re ( cu!ndo os "usos de u in,r!rro%! contin9en "roduciendo "usos de corriente. Sin emb!r2o7 si !2uien "!s! entre e ;ser in,r!rro%o ( ! ced! esto rom"er; e "uso de u. A continu!ción ! corriente de circuito detector b!%!r; ( esto !ctiv!r; ! !!rm!. Infrarrojo pasivo. =os sensores in,r!rro%os "!sivos t!mbi'n tr!b!%!n detect!ndo c!mbios en ! u in,r!rro%! "ero de un! modo m;s suti.
Sensores ree8ivos. Este ti"o de sensor "resent! un! c!r! ,ront! en ! 6ue encontr!mos t!nto ! =ED como ! ,ototr!nsistor. Debido ! est! con*2ur!ción e sistem! tiene 6ue medir ! r!di!ción "roveniente de ree%o de ! u emitid! "or e =ED. Se tiene 6ue tener "resente 6ue est! con*2ur!ción es sensibe ! ! u de !mbiente "er%udic!ndo !s medid!s7 "ueden d!r u2!r ! errores7 es neces!rio ! incor"or!ción de circuitos de *tr!do en t'rminos de on2itud de ond!7 !s "ues ser; im"ort!nte 6ue tr!b!%en en !mbientes de u contro!d!. Otro !s"ecto ! tener en cuent! es e coe*ciente de reectivid!d de ob%eto7 e ,uncion!miento de sensor ser; di,erente se29n e ti"o de su"er*cie.

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Fi'ura ,) Sensores re-e.i"os

Sensores de r!nur! Sensor re!He!mB. Este ti"o de sensor si2ue e mismo "rinci"io de ,uncion!miento "ero ! con*2ur!ción de os com"onentes es di,erente7 !mbos eementos se encuentr!n en,ront!dos ! ! mism! !tur!7 ! b!nd! ( b!nd! de un! r!nur! norm!mente estrec5!7 !un6ue encontr!mos dis"ositivos con r!nur!s m;s 2r!ndes. Este ti"o se utii! t"ic!mente "!r! contro industri!. Otr! !"ic!ción "odr! ser e contro de !s vuet!s de un vo!nte.

Fi'ura /) Sensores de ranura

Sensores modu!dos. Este ti"o de sensor in,r!rro%o si2ue e mismo "rinci"io 6ue e de ree8ión "ero utii!ndo ! emisión de un! se! modu!d!7 reduciendo muc5o ! inuenci! de ! iumin!ción !mbient!. Son sensores orient!dos ! ! detección de "resenci!7 medición de dist!nci!s7 detección de obst;cuos teniendo un! ciert! inde"endenci! de ! iumin!ción.

Fi'ura 0) Sensores modulados

Sensores de b!rrido. =! di,erenci! con os !nteriores reside en 6ue e sensor re!i! e b!rrido 5oriont! de ! su"er*cie reect!nte utii!ndo se!es modu!d!s "!r! me%or!r ! inde"endenci! de ! u7 e coor o reectivid!d de os ob%etos. Norm!mente estos sistem!s ,orm!n "!rte de un dis"ositivo de des"!!miento "er"endicu!r ! e%e de e8"or!ción de sensor7 "!r! "oder conse2uir !s medid!s de tod! ! su"er*cie.

G

Sensores de movimiento. on*2ur!ción ó"tic!. Est! con*2ur!ción se b!s! en un 9nico sensor en,rent!do ! un crist!7 e cu! 2ener! ! im!2en de un! sección de ! re2ión ! medir. Dic5o crist! soid!rio con un motor de rot!ción con e ob%etivo de o2r!r e b!rrido de tod! e ;re!. Tiene ! vent!%! 6ue !d6uiere un secuenci! continu! de ! re2ión de b!rrido. Resut! un sistem! ento en t'rminos de e8"or!ción. on*2ur!ción en !rr!( de sensores. En este c!so ! con*2ur!ción de sistem! de medid! est; ,orm!do "or un !rr!( de sensores in,r!rro%os7 "or t!nto no es neces!rio ! utii!ción de nin29n sistem! de crist!es7 9nic!mente necesit! un con%unto de entes ó"tic!s de en,o6ue concentr!ción de ! r!di!ciónB ! c!d! uno de os sensores. Est! con*2ur!ción es m;s com"e%! "ero "ermite m!(or veocid!d de tr!ns!ción ( me%or "rotección contr! errores de c!"t!ción. plicaciones!

Dom'stic!s. P!r! !"ic!ciones dom'stic!s7 os sensores in,r!rro%os se utii!n en eectrodom'sticos de ne! b!nc! t!es como 5ornos microond!s7 "or e%em"o7 "!r! "ermitir ! medición de ! distribución de ! tem"er!tur! en e interior. Estos dis"ositivos se us!n t!mbi'n en e contro cim;tico de ! c!s! "!r! detect!r osci!ciones de ! tem"er!tur! en un oc!. Este "!nte!miento "ermite 6ue e sistem! de cim!ti!ción re!ccione !ntes 6ue ! tem"er!tur! de oc! v!re. =os sensores in,r!rro%os t!mbi'n se "ueden utii!r como sensores de 2!s. ienci!s m'dic!s ( bioó2ic!s.
F

Sensores de movimiento. !nteriores7 "or su b!nd! e contro de ! tem"er!tur! de ! c!bin! ( ! monitori!ción de ! c!id!d de !ire constitu(en !s m;s recientes. Peri,'ricos de TI ( Productos de onsumo.
Su reducido "eso ( dimensiones ,!ciit!n e diseo de os dis"ositivos eectrónicos 6ue os contienen. Desventajas de los sensores infrarrojos! =os sensores in,r!rro%os "resent!n im"ort!ntes inter,erenci!s de eementos e8ternos7 es"eci!mente ! iumin!ción de ! 5!bit!ción en donde se desem"ee e robot7 esto 5!ce neces!rio !2re2!r eementos de contro ( !d!"t!ción de se!es.

Sin emb!r2o e8isten en e merc!do !2unos sensores 6ue im"ement!n todos os eementos de contro 6ue "ermiten ! ,;ci obtención de in,orm!ción sobre dist!nci!s o "resenci! de obst;cuos. A2unos de os sensores comerci!es son di,cies de conse2uir ( sus costos son eev!dos.

1onclusiones)
Sensores de movimiento. im"usos !c9sticos de !t! ,recuenci! ( cort! dur!ción. Dic5os im"usos se "ro"!2!n ! ! veocid!d de sonido "or e !ire ( cu!ndo se encuentr!n con un determin!do ob%eto7 este es ree%!do ( re2res! como eco ! sensor de movimiento7 sus !"ic!ciones son divers!s7 sin emb!r2o "oseen un 2r!n imit!nte7 ( es 6ue su ,uncion!miento se ve !,ect!do cu!ndo se tr!b!%! con dist!nci!s 2r!ndes. =os sensores de movimiento in,r!rro%os son de m!(or !"ic!ción7 os encontr!mos en divers!s ;re!s t!es como: ! domótic! cienci!s m'dic!s7 !utomovistic!7 entre otr!s. Esto se debe ! su reducido t!m!o7 su re!cción inmedi!t! !nte ! "resenci! de movimientos. A2unos de eos vienen "ro2r!m!dos con !29n !u8ii!r 2r;*co con os 6ue com"ement!n7 2r;*c!mente7 sus !cciones "rinci"!es. Este es e ti"o de dis"ositivo 6ue es utii!do7 "!r! cit!r un c!so7 en ! re!i!ción de "ecu!s de !nim!ción di2it!7 donde se !n!i!n os movimientos c!r!ctersticos de os distintos seres 5!ciendo un! im!2en com"ut!ri!d! de eos.

Recomendaciones) Se recomiend! e uso de sensores utr!sónicos en t!re!s en !s 6ue no se re6uier! 2r!ndes dist!nci!s de detección7 es decir estos sensores son c!"!ces detect!r e movimiento de ob%etos ! un! dist!nci! m;8im! de Fm7 !dem;s7 no es recomend!be us!r en ! se2urid!d de 5o2!r "uesto 6ue "osee "untos cie2os. P!r! !"ic!ciones 6ue dem!nd!n un! m!(or dist!nci! de detección se recomiend! e uso de sensores in,r!rro%os7 "uesto 6ue estos brind!n un! m!(or se2urid!d ! com"!r!ción de os sensores utr!sónicos7 ( no "oseen "untos cie2os. A momento de ee2ir un sensor in,r!rro%o se deber; tener en cuent! su sensibiid!d ( e u2!r en donde se o v! ! inst!!r7 (! 6ue este ti"o de sensores "oseen un !to nive de sensibiid!d7 "udiendo convertirse esto en un "robem! cu!ndo no se re6uiere 6ue se detecten movimientos "e6ueos.

2iblio'ra*3a) 1. 5tt"s:JJsites.2oo2e.comJsiteJsensoresm!rennem!cJti"osdesensore 4. 5tt":JJintre"ido1.overbo2.esJ!rticecomo,uncion!detector movimientoF+/4&11/.5tm 3. 5tt":JJCCC.e5oCenes"!no.comJ,uncion!sensormovimiento comoK&&01/0J &. 5tt":JJbo2.o8one.comJesesJ4013J04J1FJsensoresdemovimientoJ +. 5tt":JJcentrode!rti2o.comJ!rticuosin,orm!tivosJ!rticeK--04+.5tm -. 5tt":JJCCC.microsonic.deJesJInterestin2,!cts.5tm G. 5tt":JJ"rei.comJ02nui6d,%n"Jsensoresde"resenci!movimiento( "ro8imid!dJ

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Sensores de Movimiento

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