Sensores e interruptores

Sensores de presión

¿Para qué sirven los sensores de presión? Estos dispositivos miden la presión de gas o líquido aplicada, tras lo cual ésta se convierte en señal eléctrica. Existe toda una gama de tipos de sensores. Tenga muy en cuenta las condiciones operativas de la aplicación a la hora de seleccionar su dispositivo. ¿Qué tipo de presión va a medir, en qué rango de presión y a qué temperatura operativa? Por ejemplo, estos sensores se utilizan en la industria médica, marina, automovilística y aeronáutica. Veamos con más detalle un desglose de los distintos tipos, en función de los modos de medición.

Sensores de presión absoluta

Este tipo de sensor es muy adecuado cuando necesita medir la presión atmosférica. Como altímetros o si necesita realizar mediciones barométricas. ¿Cómo funciona este tipo de sensor? La presión objetivo se mide en relación con la presión conocida de un vacío absoluto. Dado que el vacío (o "cero") es el punto de referencia con respecto al cual se miden todos los valores, cada lectura arrojará un resultado superior al mínimo absoluto. Un lado del sensor está sellado para facilitar el vacío, mientras que el otro lado estará expuesto al medio que se va a medir. Además, existen varios diseños diferentes. Por ejemplo, algunos modelos utilizan galgas extensométricas piezoresistivas, mientras que otros dependen de condensadores, inductores o de un efecto piezoeléctrico. En definitiva, se ofrece una amplia gama de sensores de presión absoluta.

Sensores de presión de calibre

Otro tipo es el sensor de presión manométrica o de presión relativa. En realidad, ésta es la variedad más común y se encuentra en casi todos los sectores industriales. Algunos ejemplos de aplicaciones son las válvulas de presión, los instrumentos médicos y los compresores de aire. Estos dispositivos miden la presión relativa a la presión atmosférica. ¿Desea controlar la presión en una situación en la que un cambio de la presión atmosférica influye en el proceso? En ese caso, lo mejor es un sensor de presión de calibre. En cuanto al diseño: los sensores de presión relativa miden la diferencia entre la presión ambiente y la presión de medición. A menudo, el "lado del proceso" está equipado con una única toma de presión, mientras que la presión ambiente es registrada por el elemento sensor a través de un respiradero.

Sensores de presión diferencial

También están los sensores de presión diferencial. Este tipo es bastante distinto en su operación y diseño de los dos tipos mencionados anteriormente. Mide la diferencia de presión entre dos puertos expuestos. Se utilizan para determinar la diferencia entre las dos secciones individuales. Suelen aplicarse para ello conexiones roscadas o tubos. ¿En qué situaciones se suele aplicar este modelo? Los sensores de presión diferencial miden normalmente rangos de presión especialmente bajos. Se utilizan con frecuencia para determinar el caudal de gas o líquido en tuberías, o para localizar ciertos problemas como válvulas atascadas, filtros obstruidos o cualquier tipo de bloqueo. Algunos ejemplos prácticos de uso incluyen aplicaciones médicas como equipos respiratorios y de anestesia, y dispositivos que controlan el flujo de aire.

Sensores de luz

Los sensores de luz también se conocen como sensores fotoeléctricos o fotosensores. Convierten la energía luminosa en una señal electrónica. Mediante un elemento emisor de luz, se envía un haz de luz infrarroja o visible. Los sensores fotoeléctricos pueden medir distancias. Los objetos pueden detectarse y contarse sin contacto. También se pueden registrar los colores. En otras palabras, la distancia, la presencia y la ausencia de objetos se registran fácilmente con estos dispositivos. A menudo, tienen una cubierta protectora bastante compacta que facilita su instalación sin sacrificar un espacio precioso. Echemos un vistazo a algunos tipos diferentes de sensores de luz.

Sensores reflectantes

En primer lugar, están los modelos fotoeléctricos reflectantes. Esta variante contiene un componente emisor y otro receptor de luz en la misma cubierta protectora. La luz, reflejada por el objeto, es registrada por el sensor.

Sensores de viga transversal

Un sensor pasante (o de tipo pasante), por el contrario, consta de un transmisor y un receptor divididos en dos recintos individuales. Éstos se instalan uno frente al otro. Cuando el haz de luz emitido es cortado por el objeto situado entre los componentes emisor y receptor, se activa la salida.

Sensores retrorreflectantes

Un tercer tipo es el modelo retrorreflectante. Estos tipos contienen componentes receptores y transmisores en una sola cubierta protectora, al igual que la variante reflectante. Sin embargo, este tipo utiliza un reflector separado que devuelve la luz de señal. Los objetivos situados entre el reflector y el sensor de luz cortarán la señal.

Sensores de proximidad

Los sensores de proximidad se utilizan para identificar la presencia de objetos, sin que ello implique contacto físico de ningún tipo. Existen numerosos tipos de sensores de proximidad, cada uno de los cuales utiliza un método de medición diferente. Algunos ejemplos son los sensores de proximidad capacitivos e inductivos, los sensores de proximidad fotoeléctricos y los sensores de proximidad ultrasónicos. Los distintos tipos son adecuados para multitud de aplicaciones. A la hora de seleccionarlos, deben tenerse en cuenta factores como el rango de operación, el material a detectar y la sensibilidad a las vibraciones.

Codificadores lineales

Un codificador lineal se utiliza para medir el movimiento lineal de un objeto. Este dispositivo contiene un sensor, una cabeza lectora o un transductor que está unido a una escala de codificación de posición. El sensor lee la escala para convertir la posición en una señal. Esta señal puede ser digital o analógica. Finalmente, un controlador de movimiento o un lector digital podrán descodificar la señal en una posición. No hay componentes mecánicos intermedios. Gracias a este diseño, se evitan varios fallos potenciales como los errores de inclinación longitudinal o la holgura. Los codificadores lineales se utilizan a menudo en robótica, sistemas de producción de energía eléctrica y aplicaciones similares. En estos entornos operativos, las altas velocidades y la precisión de posición son importantes. Los codificadores registran la distancia, la dirección, la velocidad y el desplazamiento. Para su uso en entornos algo exigentes, existen codificadores lineales sellados. Están protegidos contra salpicaduras de agua y polvo. En cambio, los codificadores lineales expuestos son adecuados, por ejemplo, para su uso en la fabricación de semiconductores. En este diseño, no hay contacto mecánico alguno entre la regla (cinta) y el cabezal de exploración.

Pantallas o cortinas de luz

Las pantallas o cortinas fotoeléctricas son dispositivos de seguridad con un emisor y un receptor. Se utilizan para detectar la presencia de personas cerca de maquinaria en movimiento. Estos dispositivos funcionan como una barrera de luz con una zona de detección, creada por un patrón de luz infrarroja. Como el tiempo de respuesta de las barreras de luz es de apenas una fracción de segundo, una máquina se detendrá en un instante cuando se detecte movimiento. Esto convierte a estos instrumentos optoeléctricos en una medida de seguridad indispensable en diversos entornos operativos e industrias peligrosas. Algunos ejemplos son las cadenas de montaje, las máquinas de envasado y las prensas hidráulicas de potencia.