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transductores

Un transductor es un dispositivo capaz de transformar o convertir un determinado tipo de energía de entrada, en otra diferente a la salida. El nombre del transductor ya nos indica cual es la transformación que realiza (por ejemplo electromecánica, transforma una señal eléctrica en mecánica o viceversa). Es un dispositivo usado principalmente en la industria, en la medicina, en la agricultura, en robótica, en aeronáutica, etc. para obtener la información de entornos físicos y químicos y conseguir (a partir de esta información) señales o impulsos eléctricos o viceversa. Los transductores siempre consumen algo de energía por lo que la señal medida resulta debilitada. Convertidor Si aun así la señal modificada por el transductor no es compatible con la del receptor final se utiliza un convertidor para lograr esta compatibilidad entre transmisor y receptor. ¿Qué es un transductor de presión?

Un transductor de presión convierte la presión en una señal eléctrica analógica. Aunque hay varios tipos de transductores de presión, uno de los más comunes es el transductor extensométrico. La conversión de la presión en una señal eléctrica se consigue mediante la deformación física de los extensómetros que están unidos en el diafragma del transductor de presión y cableados en una configuración de puente de Wheatstone. La presión aplicada al transductor de presión produce una deflexión del diafragma, que introduce la deformación a los medidores. La deformación producirá un cambio de resistencia eléctrica proporcional a la presión.

La serie PX26 de Omega son transductores de presión diferencial compactos de bajo costo. La tecnología de silicio de última generación permite que ambos lados del diafragma puedan manejar líquidos. Un sello conductor único entre el diafragma de silicio y la carcasa de plástico permite las aplicaciones húmedo / húmedo.


Los transductores de presión de uso general son los más comunes, ya que están diseñados para funcionar con el rango más amplio de aplicaciones.

La mayoría de los transductores de presión cuentan con una precisión de 0,25% del fondo de escala o superior. Los transductores de presión de alta estabilidad y alta precisión pueden ofrecer errores tan bajos como 0,05% de la escala completa, dependiendo del modelo. Aunque son más caros que los transductores de propósito general, pueden ser la única opción si se requiere alta precisión.

Con los transductores de presión con membrana enrasada, el diafragma está nivelado con el proceso. Esto elimina una cavidad por encima del diafragma que podría recoger la materia líquida del proceso. En ciertas aplicaciones, esto puede ser muy indeseable. Estas aplicaciones incluyen el control de la presión de los alimentos o los líquidos que tienen una viscosidad muy alta.

TIPOS DE TRANSDUCTORES


a) Posición, proximidad o presencia - Finales de carrera mecánicos (Posición) - Detectores de proximidad: 1. Inductivos: - sensibles a materiales ferromagnéticos: - De contacto auxiliar - De bobina - sensibles a materiales metálicos. 2. Capacitivos 3. Ópticos: - Directos. - Con fibras ópticas acopladas b) Desplazamiento o movimiento 1. Medida de grandes distancias 2. Medida de distancias cortas 3. Pequeños desplazamientos - Resistivos - Inductivos - Capacitivos 4. Medidores de ángulos - Resistivos - Inductivos - Capacitivos - Encoders o digitales: incrementales y absolutos c) Velocidad - Tacómetros: - Mecánicos - Eléctricos:Tacodinamos y Tacoalternadores - Ópticos d) Presión / Fuerza 1. Mecánicos 2. Electromecánicos - Piezoeléctricos - Resistivos - Galgas extensiométricas - Capacitivos - Resistivos 3.- Vacio e) Temperatura - Termoresistencias - Termistores:NTC y PTC - Termopares - Fotoresistencias o LDR - Fotodiodos Los transductores pueden ser: Activos: generan por sí mismos una señal eléctrica. Pasivos: no generan por sí mismos una señal eléctrica. TRANSDUCTORES DE PRESIÓN


1.- Transductores de presión mecánicos Pueden medir la presión de manera directa o indirecta. De manera directa: comparándola con la que ejerce un líquido de densidad y altura conocidas (Tubo en U). De manera indirecta: a través de la deformación que experimentan diversos elementos elásticos constituyentes del transductor (Tubo Bourdon, en espiral y en hélice, diafragma, fuelle, etc.) Manómetro de tubo en U: se utiliza para medir presiones cercanas a la atmosférica. Consta de un tubo en forma de U (generalmente contiene mercurio) con una de las ramas abiertas, mientras que en la otra se aplica la presión a medir. Como la presión es distinta en las dos ramas hay un desplazamiento del mercurio, de manera que la pre sión p a medir es:

Transductores de presión electromecánica


Utilizan un elemento mecánico elástico (Bourdon, espiral, fuelle,etc) combinado con un transductor eléctrico que se encarga de generar la señal eléctrica correspondiente. Galgas extensiométricas: Las galgas extensiométricas se basan en la variación de longitud y diámetro (y, por lo tanto, de resistencia) que tiene lugar en un hilo de conductor o semiconductor al ser sometido a un esfuerzo mecánico como consecuencia de una presión (efecto piezoresistivo). En general el valor de la resistencia cumple la expresión:

R=Ro(1+x)

X=Kε ε= σ/E

ε= σ/E

E=módulo de Young

Ro: Resistencia sin ningún esfuerzo aplicado. K: Factor de sensibilidad de la galga (aproximadamente 2) ε: deformación unitaria longitudinal (medida adimensional de la deformación) Para medir la variación de la resistencia eléctrica de las galgas se utiliza el puente de Wheatstone.

Las galgas pueden ser una, dos o todas las resistencias del puente. Cuando Us es cero el puente está en equilibrio. La variación de una de las resistencias produce un desequilibrio. Cuando el puente está en equilibrio, se cumple que R1.R3=R2.R4 Las galgas pueden ser cementadas y sin cementar. Las cementadas están formadas por varios bucles de hilo muy fino pegado a una base cerámica, papel o plástico. En las galgas sin cementar los hilos descansan entre un armazón fijo y otro móvil bajo una ligera tensión inicial.

Transductores resistivos: La presión desplaza un cursor a lo largo de una resistencia a modo de potenciómetro cuyo valor se modifica proporcionalmente a la presión aplicada


Transductores capacitivos: Miden la presiรณn por medio de un diafragma metรกlico que constituye una de las placas del condensador. Cualquier cambio de presiรณn hace variar la separaciรณn entre el diafragma y la otra placa, modificรกndose la capacidad del condensador


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