Entendiendo los Sistemas de Control: Componentes, Señales y Sensores

Componentes de un Sistema de Control

Un sistema de control es un conjunto o combinación de componentes que actúan juntos para realizar el control. Además de la planta o el proceso que se vaya a controlar, los componentes o partes del sistema de control son:

• Mandos de entrada: Como el selector de la temperatura de una vivienda que permite fijar el valor deseado de una variable.
• Captadores: Como la boya detectora del nivel en una cisterna de baño, que mide el nivel real alcanzado por una variable.
• Comparadores: Calculan la diferencia entre los valores medidos y los deseados.
• Amplificadores y actuadores: Multiplican la señal de salida del comparador de modo suficiente para actuar con potencia elevada sobre el sistema o proceso a controlar.

La señal de control puede ser: Lumínica, sonora, eléctrica o neumática. También es preciso utilizar algún sistema que permita transformar las magnitudes anteriores en otras de tipo eléctrico y viceversa.

Tipos de Señales

• Señal analógica: La magnitud observada presenta una evolución continua en el margen de funcionamiento.
• Señal digital: Entre dos valores no hay intermedios; se salta directamente de uno a otro.

Sensores, Transductores, Captadores y Transmisores

Sensor

Es el elemento que se encuentra en contacto directo con la magnitud que se va a evaluar.

Transductor

Transforma la señal que sale del sensor en otra de tipo eléctrico que se puede utilizar para medir.

Captador

Es un transductor en el que la señal de salida no es de tipo eléctrico.

Transmisor

Es la circuitería que transforma la señal que sale del sensor, transductor o captador y lo convierte en señal normalizada.

Propiedades de los Sensores

• Rango de medida: Es la diferencia entre los máximos y los mínimos valores entre los que se necesita medir.
• Sensibilidad: Es la pendiente de la curva que relaciona la salida eléctrica con la magnitud física a medir.
• Resolución: Es la variación de señal detectable más débil.
• No linealidad: Es la distancia mayor entre la curva de funcionamiento del sensor y la recta del punto inicial al final de funcionamiento.
• Histéresis: En ocasiones, los caminos que sigue la gráfica que relaciona la magnitud a medir con la señal eléctrica de salida no tienen el mismo comportamiento en el proceso de aumento y disminución de la perturbación.
• Repetibilidad: Cuando se realiza la medida varias veces, la gráfica que relaciona la magnitud a medir con la salida eléctrica no siempre pasa por el mismo lugar.

Tipos de Señales Emitidas

Una vez establecidas las diferencias y similitudes que existen entre captadores, sensores y transductores, los tipos de señal que emiten se pueden clasificar en:

• De posición/desplazamiento: finales de carrera, detectores lineales, detectores angulares.
• De velocidad: tacómetros, ópticos.
• De presión/fuerza: piezoeléctricos, resistivos.
• De temperatura.