Tecnología de Sensores en Automoción: Principios y Aplicaciones Clave

Sensores Electrónicos en Automoción: Principios y Aplicaciones

Los vehículos modernos incorporan una compleja red de sensores que monitorean constantemente diversos parámetros para asegurar un funcionamiento óptimo, eficiencia y seguridad. Comprender cómo funcionan estos componentes es fundamental para el diagnóstico y mantenimiento automotriz. A continuación, exploramos algunos de los tipos de sensores más comunes y sus aplicaciones.

Bimetal

Cuando un material se calienta, se produce una dilatación en su tamaño. Un bimetal es un elemento que aprovecha este efecto. Consiste en la unión física de dos láminas de metal de diferente naturaleza. A temperatura ambiente, mantienen una longitud similar, pero al calentarse, uno de los metales se dilata más que el otro, provocando que se curven hasta hacer contacto con un terminal y cerrar el circuito.

Este tipo de elemento también es conocido como termocontacto, termorruptor o interruptor termostático. Se utiliza comúnmente para activar electroventiladores de refrigeración y su señal puede servir como sensor de estado de los mismos.

Puente de Wheatstone

Un puente de Wheatstone es un circuito eléctrico utilizado para medir resistencias desconocidas mediante el equilibrio de sus brazos. Estos brazos están constituidos por cuatro resistencias que forman un circuito cerrado, siendo una de ellas la resistencia bajo medida.

Se utiliza en diversas aplicaciones, incluyendo:

• Sensores de presión de asiento.
• Sensores de presión del aire del colector de admisión.
• Sensores de presión de combustible.
• Sensores de presión del turbocompresor.

Sensor Inductivo

El sensor inductivo provoca una variación de flujo magnético para inducir una corriente eléctrica en una bobina. Está compuesto por dos elementos móviles (el imán permanente y la bobina situada en el centro) y uno fijo (el volante de material ferromagnético).

Se utiliza para:

• Sensor de giro y posición del cigüeñal.
• Sensor de fase en el árbol de levas.
• Indicación de marcha seleccionada en transmisiones automáticas.
• Sensores de velocidad en los frenos (ABS).

Sensor Hall

El sensor Hall se basa en la aparición de una diferencia de potencial eléctrico en ciertos materiales que se encuentran bajo la influencia de un campo magnético y a través de los cuales fluye una corriente eléctrica. El efecto Hall consiste en la aplicación de la fuerza de Lorentz a las cargas eléctricas que se mueven a través de un material.

Se utiliza para:

• Sensor de nivel de aceite.
• Sensor de nivel de líquido de frenos.
• Detección de vuelco.
• Sensores de posición (ej. cigüeñal, árbol de levas en algunos sistemas).

Sensor Capacitivo

El sensor capacitivo consiste en un condensador de láminas paralelas donde el material dieléctrico es el elemento cuyas propiedades se desean medir. Cuando un circuito RLC es alimentado por una tensión alterna, la frecuencia de la señal depende de los valores de R, L y C. Si los valores de R y L son constantes, pero el valor de C varía, entonces la señal obtenida dependerá únicamente de las características del elemento que se desea sensar.

Sensor PWM

El sensor PWM (Modulación por Ancho de Pulso) consiste en un circuito electrónico que incluye una resistencia variable y que proporciona una señal de dos valores, cuya anchura varía con la posición de dicha resistencia. El sensor PWM es una evolución del divisor de tensión, ofreciendo una señal digital modulada en ancho de pulso que puede ser interpretada por unidades de control electrónico (ECU).