Funcionamiento y Aplicaciones de Sensores en Sistemas de Control Electrónico

Los Sensores y Sistemas de Control

1. Los Sensores

Los sensores son dispositivos que se encargan de detectar las condiciones del entorno: humedad, temperatura, luz, entre otros.

Sistemas de control sin retroalimentación

Estos sistemas no consideran las variaciones del entorno mediante sensores, al no contrastar los efectos de salida con los de entrada. Reciben también el nombre de sistemas de lazo abierto.

Es el caso de un semáforo controlado por un temporizador en el que la luz roja permanecerá encendida un minuto y la verde durante otro minuto. Es una secuencia indefinida y da igual la cantidad de coches y peatones que circulen. Este sistema se aplica cuando la variable tiene un comportamiento más o menos constante.

2. Interruptor de Final de Carrera

Los sensores de contacto se utilizan para detectar el final del recorrido de determinados componentes mecánicos móviles como puertas, barreras o ascensores. Los más comunes son los llamados interruptores de final de carrera. Constan de una lengüeta mecánica y de tres contactos internos, que salen al exterior a través de tres terminales de conexión común.

Funcionamiento

Se disponen en los circuitos de tal manera que los mecanismos móviles, cuya posición se quiere controlar, presionen la lengüeta cuando llegan a sus posiciones límite:

• Cuando la lengüeta metálica no está presionada, los contactos COM (Común) y NC (Normalmente Cerrado) están conectados entre sí y el NA (Normalmente Abierto) está desconectado.
• Cuando se presiona la lengüeta metálica, se conectan los contactos COM y NA, mientras que el NC se desconecta.
• Al dejar de presionar la lengüeta, los contactos COM y NC vuelven a estar conectados y el NA desconectado.

Aplicaciones

Las barreras automáticas son movidas por motores controlados por un circuito capaz de invertir el sentido de giro de un motor, con objeto de que la barrera se pueda abrir y cerrar adecuadamente.

3. Interruptor Reed

Los sensores magnéticos se utilizan para detectar campos magnéticos producidos por corrientes eléctricas o por imanes. Uno de los sensores magnéticos más utilizados es el interruptor reed. Está constituido por un par de láminas metálicas de níquel y hierro encerradas dentro de una ampolla de vidrio con un gas inerte.

Funcionamiento

Cuando el interruptor reed se encuentra en las cercanías de un campo magnético, este hace que los extremos de las láminas metálicas adquieran polaridades de distinto signo, lo que provoca que las láminas se atraigan y cierren el circuito.

Aplicaciones

En algunos casos podemos sustituir los finales de carrera por interruptores reed, con los cuales podemos detectar las posiciones de partes móviles de mecanismos sin necesidad de contacto físico.

Así, estos interruptores nos permiten, por ejemplo, saber en qué piso está un ascensor; para ello se coloca en la cabina del ascensor un imán y en cada piso un interruptor reed acoplado a un indicador LED.

4. Sensores de Humedad

Se utilizan para detectar los cambios de humedad, es decir, diferenciar entre zonas secas o zonas húmedas. También se emplean para detectar el nivel en depósitos de líquidos conductores.

Funcionamiento

Al utilizar dos cables desnudos separados un par de milímetros, estos actuarán como un interruptor abierto y por ellos no circulará ninguna corriente, ya que la resistencia del aire es muy elevada y se comporta como un aislante. Pero si entre estos dos cables colocamos agua o tierra húmeda, la resistencia que hay entre ellos disminuye, lo que provoca que circule entre ellos una pequeña corriente eléctrica. Si esta corriente la aplicamos adecuadamente a un transistor para amplificarla, obtendremos un detector de humedad funcional.

Aplicaciones

Se puede aplicar para el control de nivel en depósitos de agua o en un sistema de alarma diseñado para evitar inundaciones.