Fundamentos y Aplicaciones de Sensores Electrónicos: Temperatura, Luz e Infrarrojos
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Sensores de Temperatura (NTC y PTC)
Se utilizan para detectar variaciones en la temperatura. Los sensores de temperatura se construyen a partir de unos materiales cuya resistencia varía en función de la temperatura. Hay dos tipos de resistencias en el mercado, llamadas NTC y PTC:
- NTC (Negative Temperature Coefficient): Coeficiente de temperatura negativo.
- PTC (Positive Temperature Coefficient): Coeficiente de temperatura positivo.
Funcionamiento de Termistores NTC y PTC
Termistor NTC
El valor de la resistencia de un termistor NTC varía de modo inversamente proporcional a la temperatura; es decir, si aumenta la temperatura, disminuye la resistencia y viceversa.
Termistor PTC
El valor de la resistencia de un termistor PTC varía de modo directamente proporcional a la temperatura; es decir, si aumenta la temperatura, también aumenta la resistencia.
Aplicaciones
Estos sensores se utilizan en sistemas de control de temperatura, como sistemas de calefacción y aire acondicionado.
Sensor de Luz (LDR)
Se construyen a partir de unos componentes cuya resistencia varía en función de la cantidad de luz que reciben. Su nombre es LDR (Light Dependent Resistor).
Funcionamiento de la LDR
En una LDR, la resistencia varía de modo inversamente proporcional al nivel de luz que hay en su entorno; es decir, si aumenta la luz, baja la resistencia y viceversa.
Cuando la LDR está en condiciones de baja luminosidad, su resistencia es alta; por lo tanto, la intensidad que circula por la base es pequeña y la bombilla estará apagada. Al aumentar los niveles de luz, disminuye la resistencia de la LDR, la intensidad de la base aumenta y la bombilla incrementa su luminosidad a medida que aumenta la luz.
Aplicaciones
Las resistencias LDR se utilizan para el control de apertura y cierre de puertas, alarmas, cintas transportadoras, etc.
Sensores de Infrarrojos (Optoacopladores)
Se utilizan para la detección de una zona del espectro electromagnético que no es visible para el ojo humano. Estos sensores se utilizan por parejas, en las que hay un diodo emisor de luz infrarroja y un fototransistor sensible a la luz infrarroja. Pueden estar encapsulados en un mismo componente, llamado optoacoplador, o por separado. Llevan integrados en un mismo componente el emisor y el receptor de infrarrojos, pero tienen diferente configuración.
Funcionamiento
Configuración básica (Detección de paso)
En el TSC2000 (ejemplo de optoacoplador), el emisor y el receptor de infrarrojos están colocados uno enfrente del otro, de tal manera que, cuando no hay nada que se interponga entre ellos, la señal del emisor llega al receptor. El rayo infrarrojo deja de llegar al receptor cuando se introduce algún elemento opaco entre el emisor y el receptor.
Control de velocidad en Robótica
El TSC2000 es un componente muy utilizado en robótica para controlar la velocidad de los robots. Acoplado a cada rueda, llevan un disco con ranuras espaciadas a intervalos regulares. El sistema de control recoge los intervalos de esas señales y calcula la velocidad a la que se está moviendo el robot.
Aplicaciones
Se utilizan en una gran cantidad de aplicaciones: mandos a distancia, detectores de paso, etc.