Tipos de Transductores: Medición de Posición, Velocidad, Temperatura y Presión

Clasificación de Transductores según la Magnitud Física

Los transductores se distinguen y clasifican según la magnitud física que están diseñados para medir. A continuación, se detallan los principales tipos:

A) Transductores de Posición

1. Transductores Resistivos

   Se basan en la variación de la resistencia eléctrica de un determinado dispositivo. Son los más utilizados y existe una gran variedad de ellos, como por ejemplo, los potenciómetros.

2. Transductores Inductivos

   Se basan en dos trozos de material magnético separados por una pequeña distancia. En uno de ellos se efectúa un arrollamiento de hilo conductor. Así, es posible conocer tanto la distancia que separa los dos trozos de material magnético como cualquier variación que esta distancia experimente.

3. Transductores Capacitivos

   Muchas magnitudes físicas pueden modificar los parámetros geométricos del condensador. De esta forma, permiten determinar la proximidad de una superficie conductora o la medida de desplazamientos.

4. Interruptores de Final de Carrera

   Son interruptores que sirven para determinar la posición de un objeto o una pieza móvil. Cuando esta alcanza uno de los extremos de su movimiento, cambian los contactos del interruptor.

5. El Ultrasonido

   Son vibraciones en un medio material cuya frecuencia es superior a la perceptible por el oído humano.

6. El Radar

   Es un sistema para detectar, mediante el empleo de ondas electromagnéticas, la presencia y la distancia a la que se encuentran objetos que interceptan su propagación.

B) Transductores de Velocidad

1. Tacómetro Mecánico

   Consiste en un tornillo sin fin que se acopla al eje cuya velocidad se quiere medir.

2. Tacómetro Centrífugo

   Se basa en dos bolas que, por efecto de la fuerza centrífuga, se alejan tanto más del eje cuanto mayor sea su velocidad angular.

3. Tacómetros Eléctricos

   Utilizan transductores que transforman la velocidad de giro del eje en una señal eléctrica.

C) Transductores de Temperatura

1. Termorresistencias (RTD)

   Los transductores de resistencia metálica se conocen como RTD (Resistance Temperature Detector) y consisten en un hilo metálico cuya resistencia varía con la temperatura.

2. Termistores

   Son resistores variables con la temperatura, pero no consisten en conductores metálicos como las RTD, sino en semiconductores.

   Tipos de Termistores

   • NTC (Coeficiente de Temperatura Negativo): A mayor temperatura, menor resistencia.
   • PTC (Coeficiente de Temperatura Positivo): A menor temperatura, mayor resistencia.

3. Termopar

   Se basa en el efecto Seebeck. Consiste en que, cuando se cierra un circuito con dos conductores metálicos diferentes (uno frío y otro caliente), se establece en él una corriente eléctrica.

4. Pirómetros Ópticos

   Utilizan la radiación visible correspondiente a una banda muy estrecha de frecuencia y determinan la temperatura comparando la intensidad de esta radiación con la de otra conocida procedente de una fuente auxiliar. Se utilizan para medir temperaturas en el rango de 1500 a 3000 ºC.

D) Transductores de Presión

1. Transductores Mecánicos

   1. De Tubo en U

      Se utiliza para medir presiones cercanas a la atmósfera y consta de un tubo en forma de U que contiene mercurio. Una de sus ramas está abierta, mientras que a la otra se le aplica la presión que se desea medir.

   2. Tubo Bourdon

      Es un tubo de sección elíptica, cerrado por un extremo y curvado. Al aplicar presión al fluido contenido en su interior, el tubo tiende a enderezarse, transmitiéndose el movimiento de su extremo a una aguja que se desplaza sobre una escala graduada.

2. Transductores Electromecánicos

   Galga Extensiométrica (Strain Gauge)

   Se basan en la variación de longitud y de diámetro, y por tanto de resistencia, que tienen lugar en un hilo conductor o semiconductor al ser sometido a esfuerzo mecánico como consecuencia de una presión.