TRANSDUCTORES DE VELOCIDAD Se va a encargar, tal y como se indica de transformar la velocidad de un cuerpo en revolución en una magnitud eléctrica,
En ocasiones, la señal de salida de un transductor es una señal que no se puede utilizar directamente; por esta razón, a la salida de cada transductor siempre existe una etapa de acondicionamiento de la señal del transductor para su uso, es decir se debe de acondicionar la salida del transductor para que sea compatible con nuestro sistema
En función al tipo de velocidad a medir, podremos hacer una clasificación de transductores de velocidad lineal y angular, para los que destacaré algunos métodos para determinar los valores de estos dos tipos de velocidad
!" #etectores de $elocidad $elocidad %ineal El modo modo m&s m&s sim simple ple de calc calcul ular ar la velo veloci cida dad d de un cuer cuerpo po r'gi r'gido do es el de medi medirr el desplazamiento tiempo, ó el calcular el tiempo necesario para de uno de sus puntos en un cierto que uno de sus puntos recorra un determinado espacio( Entonces, si medimos este par&metro in situ, situ, com)nm com)nment entee la detect detectarem aremos os median mediante te mecanis mecanismo moss electr electroma omagné gnético ticoss en los que que un cambio en el flu*o magnético induce una fuerza electromotriz +fem" en un conductor +un devanado", atendiendo a la %ey de araday %a fem inducida es igual al producto del n)mero de vueltas en el devanado y el cambio deflu*o magnético en la unidad de tiempo
%a velocidad lineal puede medirse determinando la velocidad de rotación y determinando luego la velocidad lineal translacional, basada en el conocimiento del radio del dispositivosensor( -odremos calcularla de la siguiente manera
Este método se usa, por e*emplo en .rodillos de medición/, que est&n unidos al cuerpo en movimiento, o pueden presionar sobre un medio continuo, como cable, papel, textil o fle*es de acero y dar as' una salida indicativa de la velocidad a la que se mueve el material(
Aplicaciones %os sensores de velocidad de rotación y de velocidad lineal miden el &ngulo descrito o el espacio recorrido por unidad de tiempo( En ambos casos de aplicación en el automóvil se trata generalmente de magnitudes de medición relativas que aparecen entre dos piezas o también en relación con la calzada u otro veh'culo( En algunos casos, sin embargo, hay que medir también la velocidad de rotación absoluta en el espacio o alrededor de los e*es del veh'culo +giro sobre si mismo y vuelco", par&metro designado a menudo 0velocidad de convolución0( !s', p( e*emplo(, para la regulación de la din&mica de marcha +ES-" hay que detectar la velocidad de giro del veh'culo alrededor de su e*e vertical( En la figura inferior tenemos un sensor de rotación también conocido como sensor de revoluciones o r(p(m(
-ara la detección de la velocidad de rotación relativa se hace una distinción, seg)n el n)mero y el tamaño de las marcas periféricas exploradas de un rotor( Sensor incremental de paso estrecho, que permite detectar también hasta cierto grado la velocidad instant&nea periférica y1o una subdivisión angular muy fina, Sensor segmentado, que distingue un pequeño n)mero de segmentos periféricos +p(e*( el n)mero de cilindros del motor" y Sensor de velocidad de rotación
Sencillo, que con la ayuda de una sola marca detecta )nicamente la velocidad de rotación media por vuelta( Son e*emplos de velocidad de rotación relativa
$elocidad de rotación del cig2eñal y del &rbol de levas,
$elocidad de giro de las ruedas +para !3S1!S41ES-"
$elocidad de rotación de la bomba de inyección diesel(
%a medición se efect)a generalmente con la ayuda de un sistema detector incremental, compuesto de rueda dentada y sensor tacométrico( Son adem&s nuevas aplicaciones
5edición de velocidades de rotación por medio de sensores tacométricos integrados en los co*inetes +co*inetes de rueda, módulo de retén de aceite en el cig2eñal"
$elocidad en relación con el suelo
$elocidad de giro del veh'culo alrededor de su e*e longitudinal +alzable" y del e*e de cabeceo +protección contra el vuelco"(
Principios de medición
%os sensores tacométricos convencionales se basan en efectos de medición grandes +p( e*( inducción"( -or eso son en la mayor'a de los casos eléctricamente 0pasivos0, es decir, no poseen generalmente ninguna electrónica integrada( %os sensores m&s recientes se basan en efectos de medición muy pequeños +p( e*( los basados en el efecto 6all" y requieren por tanto una electrónica integrada( Estos sensores se denominan 0inteligentes0 +llamados a menudo también sensores 0activos0"( %os detectores de velocidades de rotación absolutas +velocidad de convolución o de girar sobre si mismo, también el vuelco" requieren incluso una electrónica muy comple*a directamente en el sensor, pues los efectos de medición aqu' utilizados no sólo son muy pequeños, sino que necesitan también una comple*a regeneración de las señales( #entro de los sensores de rotación podemos encontrar los sensores 0inductivos0 y los 0magnetost&ticos +efecto 6all"(
Sensores de velocidad remotos: Se pueden diseñar elementos sensores de velocidad remotos basados en el efecto #oppler, efecto producido como el cambio de frecuencia aparente en un tren de onda debido al movimiento relativo entre la fuente del tren de onda y el observador( Efecto #oppler Este efecto es la explicación en el cambio de frecuencia del sonido emitido por un veh'culo que se mueve primero acerc&ndose al observador y luego ale*&ndose, denominados corrimientos #oppler, que son desplazamientos en las l'neas espectrales de la luz emitida +corrimientos del ro*o, corrimiento del azul" es de donde la luz se observa( El corrimiento de la frecuencia en la señal de radio transmitida +o transpuesta coherentemente con ondas de radio emitidas en tierra" por veh'culos se utiliza para determinar la velocidad del veh'culo +y su posición, por integración"( En la mayor'a de los sensores de velocidad por efecto
#oppler, la medición de la velocidad del ob*eto se determina a partir del corrimiento en frecuencia de las señales directa transmitida y refle*ada por dicho cuerpo, situ&ndose el observador *unto a los instrumentos de recepción y transmisión(
%a velocidad del terreno con respecto a un veh'culo $ a, se obtiene a partir de la velocidad $d #oppler medida seg)n la ecuación anterior, siendo # la variación en frecuencia que observamos, o la frecuencia de transimisión, c la velocidad de la luz y alpha el &ngulo de incidencia( #e esta forma si transmitimos una onda electromagnética hacia un ob*eto +de la cual conocemos evidentemente su frecuencia", medimos la frecuencia de la onda recibida al refle*arse en él, y conocemos los dem&s par&metros, seremos capaces de medir la velocidad $ a( Este es el mecanismo b&sico que utilizan muchos veh'culos aéreos y mar'timos y que seguro habréis visto en multitud de pel'culas(
Aplicaciones %os sensores que se utilizan en veh'culos mar'timos emplean energ'a ac)stica que se refle*a en el fondo del mar, sin embargo, los veh'culos aéreos emplean radiofrecuencia, refle*&ndose las microondas en la superficie de la tierra( -ara me*orar el funcionamiento, se suele hacer uso de varios sensores en direcciones diferentes( !s', en los sistemas aéreos o mar'timos se suelen emplear cuatro sensores en 789 grados entre s' de diferencia de azimut y con el mis mo &ngulo de inclinación hacia aba*o respecto al plano horizontal(
Sensores de presión %a presión es una fuerza que e*erce sobre un &rea determinada, y se mide en unidades de fuerzas por unidades de &rea( Esta fuerza se puede aplicar a un punto en una superficie o distribuirse sobre esta( :ada vez que se e*erce se produce una deflexión, una distorsión o un cambio de volumen o dimensión(las mediciones de presión pueden ser desde valores muy ba*os que se consideran un vac'o, hasta miles de toneladas de por unidad de &rea( %os principios que se aplican a la medición de presión se utilizan también en la determinación de temperaturas, flu*os y niveles de l'quidos( -or lo tanto, es muy importante conocer los principios generales de operación, los tipos de instrumentos, los principios de instalación, la forma en que se deben mantener los instrumentos, para obtener el me*or funcionamiento posible, cómo se debe usar para controlar un sistema o una operación y la manera como se calibran( -ara medir la presión se utilizan sensores que est&n dotados de un ele mento sensible a la presión y que emiten una señal eléctrica al variar la presión o que provocan operaciones de conmutación si esta supera un determinado valor l'mite( Sensores electromecnicos :ombinan un elemento mec&nico el&stico m&s un transductor eléctrico( El elemento mec&nico puede consistir en un tubo bourdon, fuelle, diafragma, o combinación de los mismos
Se les conoce como transductores de presión( El circuito eléctrico convierte la señal de desplazamiento, un sistema de amplificación y uno de indicación transmiten o registran los datos eneralmente el circuito eléctrico utiliza el puente de
!al"as e#tensiometricas Se basan en la variación de la longitud y di&metro de un hilo resistivo cuando est& sometido a una tensión mec&nica( Existen = tipos galgas cementadas y sin cementar( 4esistencia se mide mediante el puente
>ntervalo de medida 8?8,@ a 8?A8888 bar B -recisión 8,CD B Excelente respuesta en frecuencia B ienen compensación de temperatura B Fo son influidas por campos magnéticos B Señal de salida débil B !lta sensibilidad a vibraciones B Estabilidad dudosa en el tiempo
