Vivimos en un mundo de sensores. Puede encontrar diferentes tipos de Sensores en nuestros hogares, oficinas, automóviles, etc. trabajando para hacernos la vida más fácil encendiendo las luces detectando nuestra presencia, ajustando la temperatura ambiente, detectando humo o fuego, haciéndonos un café delicioso, abriendo puertas de garaje tan pronto como nuestro coche esté cerca de la puerta y muchas otras tareas.
Todas estas y muchas otras tareas de automatización son posibles gracias a los sensores. Antes de entrar en detalles sobre qué es un sensor, cuáles son los diferentes tipos de sensores y aplicaciones de estos diferentes tipos de sensores, primero veremos un ejemplo simple de un sistema automatizado, que es posible gracias a los sensores ( y muchos otros componentes también).
Contenido
Aplicación de sensores en tiempo real
El ejemplo que estamos hablando aquí es el sistema de piloto automático en los aviones. Casi todas las aeronaves civiles y militares tienen la función del sistema automático de control de vuelo o, a veces, se denominan piloto automático.
Un sistema automático de control de vuelo consta de varios sensores para varias tareas como control de velocidad, altura, posición, puertas, obstáculo, combustible, maniobras y muchas más. Una computadora toma datos de todos estos sensores y los procesa comparándolos con valores prediseñados.
La computadora luego proporciona señales de control a diferentes partes como motores, flaps, timones, etc. que ayudan en un vuelo sin problemas. La combinación de Sensores, Computadoras y Mecánica hace que sea posible ejecutar el avión en Modo Autopiloto.
Todos los parámetros, es decir, los Sensores (que dan entradas a las Computadoras), las Computadoras (los cerebros del sistema) y las mecánicas (las salidas del sistema, como motores y motores) son igualmente importantes en la construcción de un sistema automatizado exitoso.
Pero en este tutorial, nos concentraremos en la parte de sensores de un sistema y observaremos diferentes conceptos asociados con los sensores (como tipos, características, clasificación, etc.).
¿Qué es un sensor?
Existen numerosas definiciones de lo que es un sensor, pero me gustaría definir un sensor como un dispositivo de entrada que proporciona una salida (señal) con respecto a una cantidad física específica (entrada).
El término «dispositivo de entrada» en la definición de un Sensor significa que es parte de un sistema más grande que proporciona entrada a un control principal sistema (como un procesador o un microcontrolador).
Otra definición única de un sensor es la siguiente: es un dispositivo que convierte las señales de un dominio de energía en un dominio eléctrico. La definición del sensor se puede entender si tomamos como ejemplo un ejemplo.
El ejemplo más simple de un sensor es un LDR o un Light Dependent Resistor. Es un dispositivo cuya resistencia varía según la intensidad de la luz a la que está sometido. Cuando la luz que cae sobre un LDR es mayor, su resistencia es muy inferior y cuando la luz es menor, la resistencia del LDR es muy alta.
Podemos conectar este LDR en un divisor de voltaje ( junto con otra resistencia) y verifique la caída de voltaje en LDR. Este voltaje puede calibrarse según la cantidad de luz que cae en el LDR. Por lo tanto, un sensor de luz.
Ahora que hemos visto qué es un sensor, procederemos a seguir adelante con la clasificación de sensores.
Clasificación de sensores
Existen varias clasificaciones de sensores elaborados por diferentes autores y expertos. Algunos son muy simples y otros son muy complejos. La siguiente clasificación de sensores ya puede ser utilizada por un experto en el tema, pero esta es una clasificación de sensores muy simple.
En la primera clasificación de los sensores, se dividen en Activo y Pasivo. Los sensores activos son aquellos que requieren una señal de excitación externa o una señal de potencia.
Los sensores pasivos, por otro lado, no requieren ninguna señal de potencia externa y generan directamente la respuesta de salida.
El otro tipo de clasificación se basa en los medios de detección utilizados en el sensor. Algunos de los medios de detección son eléctricos, biológicos, químicos, radiactivos, etc.
La siguiente clasificación se basa en el fenómeno de conversión, es decir, la entrada y la salida. Algunos de los fenómenos de conversión más comunes son fotoeléctrico, termoeléctrico, electroquímico, electromagnético, termo-óptico, etc.
La clasificación final de los sensores es analógica y digital. Los sensores analógicos producen una salida analógica, es decir, una señal de salida continua con respecto a la cantidad que se mide.
Los sensores digitales, a diferencia de los sensores analógicos, funcionan con datos discretos o digitales. Los datos en sensores digitales, que se utilizan para conversión y transmisión, son de naturaleza digital.
Diferentes tipos de sensores
La siguiente es una lista de diferentes tipos de sensores que se usan comúnmente en diversas aplicaciones. Todos estos sensores se utilizan para medir una de las propiedades físicas como temperatura, resistencia, capacitancia, conducción, transferencia de calor, etc.
- Sensor de temperatura
- Sensor de proximidad
- Acelerómetro
- Sensor IR (Sensor infrarrojo)
- Sensor de presión
- Sensor de luz
- Sensor ultrasónico
- Sensor de humo, gas y alcohol
- Sensor táctil
- Sensor de color
- Sensor de humedad
- Sensor de inclinación
- Sensor de flujo y nivel
Veremos algunos de los sensores mencionados anteriormente en breve. Se agregará más información sobre los sensores posteriormente. Al final de la página, se proporciona una lista de proyectos que utilizan los sensores anteriores.
Sensor de temperatura
Uno de los sensores más comunes y populares es el sensor de temperatura. Un sensor de temperatura, como su nombre indica, detecta la temperatura, es decir, mide los cambios en la temperatura.
En un sensor de temperatura, los cambios en el La temperatura corresponde al cambio en su propiedad física, como resistencia o voltaje.
Existen diferentes tipos de sensores de temperatura como los IC de sensor de temperatura (como LM35), termistores, termopares, RTD (dispositivos de temperatura resistiva), etc.
Los sensores de temperatura se utilizan en todas partes, como las computadoras, teléfonos móviles, automóviles, sistemas de aire acondicionado, industrias, etc.
En este proyecto se implementa un proyecto simple que utiliza LM35 (Sensor de temperatura en escala Celsius): SISTEMA CONTROLADO POR TEMPERATURA.
Sensores de proximidad
Un sensor de proximidad es un sensor de tipo sin contacto que detecta la presencia de un objeto. Los sensores de proximidad pueden implementarse usando diferentes técnicas como óptica (como infrarrojos o láser), ultrasónica, efecto hall, capacitiva, etc.
Algunas de las aplicaciones de los sensores de proximidad son teléfonos móviles, automóviles (sensores de estacionamiento), industrias (alineación de objetos), proximidad al suelo en aviones, etc.
El sensor de proximidad en estacionamiento inverso se implementa en este proyecto: SENSOR DE APARCAMIENTO INVERSO CIRCUITO.
Sensor de infrarrojos (Sensor IR)
Los sensores IR o infrarrojos son sensores basados en luz que se utilizan en diversas aplicaciones, como Proximidad y Detección de Objetos. Los sensores IR se utilizan como sensores de proximidad en casi todos los teléfonos móviles.
Hay dos tipos de sensores infrarrojos o IR: tipo transmisivo y tipo reflectivo. En el sensor de infrarrojos de tipo transmisivo, el transmisor IR (generalmente un LED IR) y el detector IR (generalmente un fotodiodo) se colocan uno frente al otro de modo que cuando un objeto pasa entre ellos, el sensor detecta el objeto.
El otro tipo de sensor de IR es un sensor de IR de tipo reflectivo. En esto, el transmisor y el detector se colocan uno al lado del otro frente al objeto. Cuando un objeto se coloca frente al sensor, el sensor detecta el objeto.
Las diferentes aplicaciones en las que se implementa IR Sensor son teléfonos móviles, robots, ensamblaje industrial, automóviles, etc.
A proyecto pequeño, donde los sensores infrarrojos se utilizan para encender las luces de la calle: luces de calle utilizando sensores de infrarrojos.
sensor ultrasónico
un sensor ultrasónico es un dispositivo de tipo sin contacto que se puede utilizar para medir la distancia y la velocidad de un objeto. Un sensor ultrasónico funciona en función de las propiedades de las ondas de sonido con una frecuencia mayor que la del rango audible humano.
Uso del tiempo de vuelo del onda de sonido, un sensor ultrasónico puede medir la distancia del objeto (similar a SONAR). La propiedad Doppler Shift de la onda de sonido se usa para medir la velocidad de un objeto.
Arduino basado en Range Finder es un proyecto simple que utiliza un sensor ultrasónico: PORTABLE ULTRASONIC RANGE METER.
La siguiente es una pequeña lista de proyectos basados en algunos de los sensores mencionados anteriormente.
Sensor de luz-DETECTOR DE LUZ CON LDR
Sensor de humo-CIRCUITO DE ALARMA DEL DETECTOR DE HUMO
Alcohol Sensor-¿CÓMO HACER EL CIRCUITO DE BATERÍA PARA ALCOHOL?
Sensor táctil-CIRCUITO DE CONMUTADOR DE ATENUADOR TÁCTIL USANDO ARDUINO
Sensor de color-DETECTOR DE COLOR BASADO EN ARDUINO
Sensor de humedad-SENSOR DE HUMEDAD DHT11 EN ARDUINO
Sensor de inclinación-¿CÓMO HACER UN SENSOR DE INCLINACIÓN CON ARDUINO?
En este artículo, hemos visto qué es un sensor, cuál es la clasificación de los sensores y los diferentes tipos de sensores junto con sus aplicaciones prácticas.