Capacitivo

Potenciómetro
 
El potenciómetro constituye un tipo de transductor muy simple para medir desplazamientos, bien sea lineales o angulares. Un potenciómetro está conformado por una resistencia fija Rn sobre la cual se desplaza el contacto eléctrico denominado cursor. El valor de la resistencia R(l) entre el cursor y uno de los extremos es función de la posición del cursor. Si la resistencia está bobinada en forma homogénea, el potenciómetro es lineal, estableciéndose una proporcionalidad entre el valor de R(l) y la posición del cursor.
 
 


 
Vm
Rn
Es
Rs
RL

 
 
 
 
 

 
 
 
 
Sensor Capacitivo Diferencial de Desplazamientos
Este sensor es una buena alternativa para la medición de pequeños desplazamientos con gran precisión. El mismo está formado por tres discos metálicos dispuestos en planos paralelos y alineados por sus ejes. Los dos externos están fijos y el del medio está mecánicamente acoplado al dispositivo cuyo desplazamiento se desea medir. El sistema forma entonces un circuito de dos condensadores variables conectados en serie con valores que vienen dados por:

Cuando la distancia entre la placa móvil y una de las fijas se incrementa en una cantidad x, la distancia de la placa móvil a la otra placa se reduce en la misma cantidad, como se observa en la figura. La misma figura muestra un circuito puente de corriente alterna que puede ser empleado para la medición de desplazamiento con este tipo de transductor.





 
 
El voltaje de salida se encuentra relacionado con los parámetros del sistema de acuerdo a la siguiente ecuación:


 
Sensor de desplazamiento de reluctancia diferencial
En la figura se muestra un sensor de reluctancia diferencial, el mismo consta de una armadura que se mueve entre dos núcleos de hierro idénticos, separados una distancia fija 2a.





El sistema forma dos inductancias en serie cuyos valores vienen dados por:

 
donde L0, es la inductancia del circuito magnético a desplazamiento 0, y una constante. Los valores de L0 y dependen de la geometría del núcleo, permeabilidad del material etc. La relación entre L1 y L2 y el desplazamiento es no lineal; pero si el sensor se incorpora a un puente de corriente alterna como el mostrado en la figura, entonces la relación entre el voltaje de salida del puente y el desplazamiento x es lineal y viene dada por:


Autoevaluación
1. Señale las características de un sensor capacitivo diferencial.
2. Señale las características de un sensor diferencial de reluctancia variable.
3. Indique la instrumentación asociada con este tipo de sensores




Sensor capacitivo
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Los sensores capacitivos son un tipo de sensor eléctrico.
Los sensores capacitivos (KAS) reaccionan ante metales y no metales que al aproximarse a la superficie activa sobrepasan una determinada capacidad. La distancia de conexión respecto a un determinado material es tanto mayor cuanto más elevada sea su constante dieléctrica. Estos sensores se emplean para la identificación de objetos, para funciones contadoras y para toda clase de controles de nivel de carga de materiales sólidos o líquidos.
Contenido
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1 Aplicaciones
1.1 Detección de nivel
1.2 Sensor de humedad
1.3 Detección de posición
2 Transductores
3 Véase también
4 Enlaces externos
[editar] Aplicaciones
Los sensores capacitivos (KAS) reaccionan ante metales y no metales que al aproximarse a la superficie activa sobrepasan una determinada capacidad eléctrica. La distancia de conexión respecto a un determinado material es tanto mayor cuanto más elevada sea su constante dieléctrica. Estos sensores se emplean para la identificación de objetos, para funciones contadoras y para toda clase de controles de nivel de carga de materiales sólidos o líquidos. También son utilizados para muchos dispositivos con pantalla táctil, como teléfonos móviles, ya que el sensor percibe la pequeña diferencia de potencial entre membranas de los dedos eléctricamente polarizados de una persona.
[editar] Detección de nivel
En esta aplicación, cuando un objeto (líquidos, granulados, metales, aislantes, etc.) penetra en el campo eléctrico que hay entre las placas sensor, varía el dieléctrico, variando consecuentemente el valor de capacitancia.
[editar] Sensor de humedad
El principio de funcionamiento de esta aplicación es similar a la anterior. En esta ocasión el dieléctrico, por ejemplo el aire, cambia su permitividad con respecto a la humedad del ambiente.
[editar] Detección de posición
Esta aplicación es básicamente un condensador variable, en el cual una de las placas es móvil, pudiendo de esta manera tener mayor o menor superficie efectiva entre las dos placas, variando también el valor de la capacitancia, y también puede ser usado en industrias químicas. pero como sabemos este tipo de aplicacion no suele ser lo correcto
[editar] Transductores


Parte 2 - Sensores Inductivos, Capacitivos, Fotoeléctricos...Cual Usar?

Como saber que tipo de detector de presencia utilizar en mi aplicación?

" Como detectar si Una Botella esta llena ó vacia... Que Sensor utilizaremos para ver a travéz del plástico ó vidrio?......"

Existe un tipo de Sensor de Presencia para detectar Producto. Este Sensor es el : Capacitivo.


Cuando decimos que este sensor detecta Producto, nos referimos al hecho que vamos a sensar el Producto que se encuentra dentro del contenedor del mismo. Esto es posible solo y si, el contenedor del producto a detectar NO es de Metal. Por ejemplo, Como saber si en el llenado de las botellas de Aceite Automitriz estan bien llenas?


Como caracteristica general, este sensor detecta metal, plástico, vidrio, papel, madera, liquidos, etc. Además cuenta con un amplificador de ganancia para incrementar ó decrementar el rango de sensado, desde 2mm hasta 20mm dependiendo de la marca del Sensor y del tipo de material que se esté detectando.

En el siguiente video veremos 4 sensores capacitivos en sus diferentes diametros detectando metal, vidrio, madera y aluminio....


Video tomado del canal de You Tube de rpetry2010

Utilizamos los sensores capacitivos para detectar nivel. Con ayuda de las caracteristicas de "VER a través de" podemos montar dos sensores capacitivos sobre un tubo de vidrio ó plástico en un contenedor para detectar nivel de liquidos ó de producto (polvo, granulado, viscoso, etc) nivel mínimo y nivel máximo. Como vemos en la siguiente imagen...
 

Otro ejemplo de los sensores capacitivos. Utilizamos una matriz de sensores para detectar que todos los botes lleven su respectivo tapón, veamos la siguiente imagen....



Los sensores capacitivos los encontramos en diametros de 6mm, hasta 30mm de Diametro, las salidas de señal son del tipo NPN ó PNP, para las versiones de 3 ó 5 hilos, y para 220Vac ó 110Vac para las versiones de 2 hilos. Con la Opción de salidas de Normalmente Abierto (NA) ó Normalmente Cerrado (NC).

En resumen, para detectar objetos metálicos, ocupamos los Sensores Inductivos, y para todos los demás materiales ocupamos los Sensores Capacitivos, aunque los capacitivos también detectan metal.