Sensores y Transductores Definición Sensor: hace referencia al dispositivo que proporciona una respuesta (normalmente mediante la generación de una señal eléctrica) frente a estímulos o señales físicas o químicas. Transductor: hace referencia al dispositivo que convierte una señal de una forma de energía en otra señal de naturaleza diferente. Características •Rango de medida: dominio en la magnitud medida en el que puede aplicarse el sensor. •Precisión: es el error de medida máximo esperado. •Sensibilidad de un sensor: suponiendo que es de entrada a salida y la variación de la magnitud de entrada. •Resolución: mínima variación de la magnitud de entrada que puede detectarse a la salida. •Velocidad de respuesta: puede ser un tiempo fijo o depender de cuánto varíe la magnitud a medir. Depende de la capacidad del sistema para seguir las variaciones de la magnitud de entrada. •Derivas: son otras magnitudes, aparte de la medida como magnitud de entrada, que influyen en la variable de salida. Por ejemplo, pueden ser condiciones ambientales, como la humedad, la temperatura u otras como el envejecimiento (oxidación, desgaste, etc.) del sensor. OFFSET de un sensor •Offset o desviación de cero: valor de la variable de salida cuando la variable de entrada es nula, es el valor de la salida para entrada cero. Linearidad de un sensor Linearidad (linearity): es la proximidad de la curva de calibración del sensor a una línea recta. La falta de linealidad puede ser debida a la existencia de saturación o zonas muertas Histéresis Histéresis (hysteresis): La histéresis es la tendencia de un material a conservar una de sus propiedades, en ausencia del estímulo que la ha generado. Podemos encontrar diferentes manifestaciones de este fenómeno. Efectos o fenómenos de conversión de distintas formas de energía Sensores mecánicos Termistores Un termistor es un sensor de temperatura por resistencia. Su funcionamiento se basa en la variación de la resistividad que presenta un semiconductor con la temperatura. El término termistor proviene de Thermally Sensitive Resistor. Existen dos tipos de termistor: NTC (Negative Temperature Coefficient) – coeficiente de temperatura negativo PTC (Positive Temperature Coefficient) – coeficiente de temperatura positivo (también llamado posistor). Cuando la temperatura aumenta, los tipo PTC aumentan su resistencia y los NTC la disminuyen. Termistores Ecuaciones de funcionamiento de un sensor de temperatura NTC y PTC 𝑅 = 𝑅0 1 1 𝐵( − ) 𝑇 298,15 R = a calcular a u7na temperatura T (K) R0 = Resistencia a 25º B = constante del material ln(𝑅1 𝑅2) 𝐵= 1 1 − 𝑇1 𝑇2 Termopares El efecto Seebeck es una propiedad termoeléctrica descubierta en 1821 por el físico alemán Thomas Johann Seebeck inversa al efecto Peltier. Este efecto provoca la conversión de una diferencia de temperatura en electricidad. Termopares El efecto es que un voltaje, la FEM termoeléctrica, se crea en presencia de una diferencia de temperatura entre dos metales o semiconductores diferentes. Esto ocasiona una corriente continua en los conductores si ellos forman un circuito completo. El voltaje creado es del orden de varios µV por kelvin de diferencia. Una de esas combinaciones, cobre-constantán, tiene un coeficiente Seebeck de 41 µV por kelvin a temperatura ambiente. Efecto Seebeck
