Sensores de desplazamiento

Un sensor de desplazamiento es un sensor que se utiliza para medir la posición o el movimiento de un objeto. Se utiliza a menudo en la tecnología de la automatización, la robótica, la ingeniería mecánica y otras áreas.

Existen diferentes tipos de sensores de recorrido, pero un método muy utilizado es el uso de potenciómetros. Un potenciómetro es una resistencia eléctrica con un contacto móvil que se conecta al objeto a medir a través de un eje.

Cuando se mueve el objeto, la posición del contacto móvil del potenciómetro cambia y también lo hace la resistencia eléctrica. Este cambio de resistencia se convierte en una tensión eléctrica proporcional a la posición del objeto.

Un sensor de desplazamiento también puede funcionar con otros sensores, como los ópticos o los magnéticos de efecto Hall, para detectar la posición o el movimiento. Estos sensores miden los cambios en la intensidad de la luz o los campos magnéticos provocados por el movimiento del objeto.

A continuación, los valores medidos pueden enviarse a un controlador o a un ordenador y utilizarse para controlar procesos, para controlar la posición o para otras aplicaciones.

Existen diferentes tipos de finales de carrera, que pueden diferenciarse según su ámbito de aplicación y su modo de funcionamiento. He aquí algunos ejemplos:

1. Finales de carrera mecánicos: Este tipo de sensor de recorrido utiliza componentes mecánicos como palancas o deslizadores para medir el recorrido. Pueden estar disponibles en diferentes formas y tamaños y suelen utilizarse en la industria o la ingeniería mecánica.

2. Finales de carrera ópticos: Los sensores ópticos de desplazamiento utilizan haces de luz o láser para medir el desplazamiento. Suelen trabajar con un ratón óptico o un telémetro láser para captar el movimiento. Los sensores ópticos de desplazamiento se utilizan a menudo en la industria electrónica o en robótica.

3. Finales de carrera magnéticos: Los sensores magnéticos de desplazamiento utilizan campos magnéticos para medir el desplazamiento. Suelen utilizar sensores magnéticos o de efecto Hall para detectar el movimiento. Los sensores magnéticos de desplazamiento se utilizan a menudo en la industria del automóvil, para sistemas de posicionamiento o en tecnología médica.

4. Interruptores capacitivos de desplazamiento: Los sensores de desplazamiento capacitivos miden el cambio de capacitancia entre dos electrodos para detectar el desplazamiento. Suelen utilizarse en sensores para ensayos de materiales, en la producción de semiconductores o en la tecnología de automatización.

5. Pulsador ultrasónico: Los sensores ultrasónicos de desplazamiento utilizan ondas sonoras para medir el recorrido. Emiten impulsos ultrasónicos y miden el tiempo que tarda en recibir de vuelta la señal reflejada. Los sensores ultrasónicos de desplazamiento se utilizan a menudo en la tecnología de medición, para medir distancias o en robótica.

Estos son sólo algunos ejemplos de los distintos tipos de finales de carrera, y existen muchas otras variantes y combinaciones de estas tecnologías. La selección del final de carrera adecuado depende de los requisitos específicos y del ámbito de aplicación.

En una medición potenciométrica con un sensor de desplazamiento, se mide el cambio de resistencia provocado por el desplazamiento de un eje o una corredera. La resistencia cambia en proporción al desplazamiento, y este valor de resistencia se mide para determinar el desplazamiento.

Un sensor potenciométrico de desplazamiento típico consta de un elemento de resistencia fijo y un wiper que se desplaza a lo largo de la distancia a medir. El elemento de resistencia puede consistir en una tira metálica o una capa de carbono, por ejemplo. El rascador está conectado eléctricamente al sistema que se va a medir y se mueve con el sistema.

Cuando el rascador se desplaza sobre el elemento de resistencia, cambia el valor de la resistencia entre el rascador y las conexiones del elemento de resistencia. El valor de la resistencia puede medirse entonces con un voltímetro. La tensión medida es proporcional al desplazamiento del rascador y puede convertirse en desplazamiento si se conoce la relación entre tensión y desplazamiento.

Los sensores potenciométricos de desplazamiento se utilizan a menudo en aplicaciones industriales para medir el desplazamiento o la posición de piezas de máquinas, robots, vehículos, etc. Tienen un diseño relativamente sencillo y ofrecen una gran precisión y repetibilidad.

La medición potenciométrica ofrece varias ventajas sobre otros métodos de medición:

1. Alta precisión: Las mediciones potenciométricas pueden ser muy precisas y ofrecen una alta resolución. Esto permite determinar con precisión los valores medidos.

2. Amplio rango de medición: Las mediciones potenciométricas pueden realizarse en un amplio rango de medición, desde valores muy bajos a muy altos. Esto las hace versátiles y adecuadas para diversas aplicaciones.

3. Manejo sencillo: Las mediciones potenciométricas suelen ser fáciles de realizar y no requieren dispositivos complejos ni equipos caros. Esto los hace rentables y fácilmente accesibles.

4. Baja susceptibilidad a las averías: Las mediciones potenciométricas son menos susceptibles a las interferencias de influencias externas como las interferencias electromagnéticas o las fluctuaciones de temperatura. Esto permite realizar mediciones precisas y fiables.

5. Estabilidad a largo plazo: Los sensores potenciométricos suelen ser muy estables y ofrecen una precisión a largo plazo. Rara vez requieren calibración o mantenimiento.

6. Flexibilidad: Las mediciones potenciométricas pueden realizarse en diferentes entornos y condiciones, ya que no se ven influidas por la presión, el caudal u otros factores.

En general, las mediciones potenciométricas ofrecen un método sencillo, preciso y fiable para medir magnitudes eléctricas o químicas, por lo que se utilizan ampliamente en muchos ámbitos.

Un sensor potenciométrico de desplazamiento es un sensor que se utiliza para medir movimientos lineales. Consta de una resistencia deslizante, que se fija a un eje móvil, y un captador, que se conecta a la resistencia a través de un rascador.

La medición con un sensor potenciométrico de desplazamiento se realiza cambiando la resistencia cuando se mueve el eje. La pastilla se desliza a lo largo de la resistencia deslizante y modifica la resistencia del contacto en función de dónde se encuentre. Este cambio en la resistencia puede medirse entonces para determinar la trayectoria o posición del eje.

La medición se realiza normalmente aplicando una tensión constante a través de la resistencia y midiendo la caída de tensión a través del colector. Dependiendo de dónde se sitúe el captador en la resistencia, la caída de tensión cambia y puede convertirse en una medida de desplazamiento.

Es importante tener en cuenta que los sensores potenciométricos de desplazamiento tienen una precisión limitada y son susceptibles al desgaste. Son los más adecuados para aplicaciones en las que basta con una medición gruesa del desplazamiento y no se requiere una gran precisión.

El calibrado y el mantenimiento de los sensores potenciométricos de desplazamiento suelen realizarse en varios pasos:

1. Calibración: En primer lugar, el sensor de desplazamiento debe calibrarse para garantizar que proporciona resultados de medición correctos y precisos. Se define el rango de medición del sensor de desplazamiento y se fija el punto cero. Esto puede hacerse mediante un ajuste manual o mediante procedimientos automáticos de calibrado.

2. Comprobación de los resultados de la medición: Tras la calibración, los resultados de la medición del sensor de desplazamiento deben comprobarse para asegurarse de que corresponden a los valores esperados. Los valores de referencia suelen utilizarse para comprobar la precisión del sensor de desplazamiento.

3. Limpieza e inspección: Los sensores potenciométricos de recorrido deben limpiarse e inspeccionarse con regularidad para asegurarse de que funcionan correctamente. Esto incluye la limpieza de la superficie de medición y de la carcasa, así como la comprobación de posibles daños o desgastes.

4. Ajuste: Si el sensor de desplazamiento no mide correctamente o proporciona valores desviados, puede ser necesario un ajuste. Normalmente se utilizan herramientas especiales de calibración o ajuste para reajustar el sensor de desplazamiento a la medida correcta.

5. Mantenimiento: Además de su limpieza e inspección periódicas, los sensores potenciométricos de desplazamiento también deben someterse a un mantenimiento regular. Esto puede incluir la sustitución de piezas de desgaste como potenciómetros o cables.

Es importante tener en cuenta que el procedimiento exacto para calibrar y mantener los transductores potenciométricos de desplazamiento puede variar en función del fabricante y el modelo. Por ello, es aconsejable seguir las instrucciones específicas del fabricante.