Sensor

Sensor de efecto Hall.

Un sensor é un dispositivo capaz de detectar magnitudes físicas ou químicas, chamadas variables de instrumentación, e transformalas en variables eléctricas. As variables de instrumentación poden ser por exemplo: temperatura, intensidade lumínica, distancia, aceleración, inclinación, desprazamento, presión, forza, torsión, humidade, movemento, pH etc. Unha magnitude eléctrica pode ser unha resistencia eléctrica(como nunha RTD), unha capacidade eléctrica (coma nun sensor de humidade), unha tensión eléctrica (coma nun termopar), unha corrente eléctrica (como nun fototransistor) etc.

Un sensor diferénciase dun transductor en que o sensor está sempre en contacto coa variable de instrumentación co que pode dicirse tamén que é un dispositivo que aproveita unha das súas propiedades co fin de adaptar o sinal que mide para que o poida interpretar outro dispositivo. Como por exemplo o termómetro de mercurio que aproveita a propiedade que posúe o mercurio de dilatarse ou contraerse pola acción da temperatura. Un sensor tamén pode dicirse que é un dispositivo que converte unha forma de enerxía noutra.

Áreas de aplicación dos sensores: Industria automotriz, robótica, industria aeroespacial, medicina, industria de manufactura etc.

Os sensores poden estar conectados a unha computadora para obter vantaxes como son o acceso a unha base de datos, a toma de valores dende o sensor etc

Características dun sensor

• Rango de medida: dominio na magnitude medida no que pode aplicarse o sensor.
• Precisión: é o erro de medida máximo esperado.
• Offset ou desviación de cero: valor da variable de saída cando a variable de entrada é nula. Se o rango de medida non chega a valores nulos da variable de entrada, habitualmente establécese outro punto de referencia para definir o offset.
• Linealidade ou correlación lineal.
• Sensibilidade dun sensor: supoñendo que é de entrada a saída e a variación da magnitude de entrada.
• Resolución: mínima variación da magnitude de entrada que pede detectarse á saída.
• Rapidez de resposta: pode ser un tempo fixo ou depender de canto varíe a magnitude a medir. Depende da capacidade do sistema para seguir as variacións da magnitude de entrada.
• Derivas: son outras magnitudes, ademais da medida como magnitude de entrada, que influen na variable de saída. Por exemplo, poden ser condicións ambientais, como a humidade, a temperatura ou outras como o envellecemento (oxidación, desgaste etc.) do sensor.
• Repetitividade: erro esperado ó repetir varias veces a mesma medida.

Un sensor é un tipo de transductor que transforma a magnitude que se quere medir ou controlar en outra que facilita a súa medida. Poden ser de indicación directa (e.x. un termómetro de mercurio) ou poden estar conectados a un indicador (posiblemente a través dun convertedor analóxico a dixital, un computador e un visualizador) de modo que os valores detectados poidan ser lidos por un humano.

Resolución e precisión

A resolución dun sensor é o menor cambio na magnitude de entrada que se aprecia na magnitude de saída. Porén, a precisión é o máximo erro esperado na medida.

A resolución pode ser de menor valor que a precisión. Por exemplo, se ó medir unha distancia a resolución é de 0,01 mm, pero a precisión é de 1 mm, entón poden apreciarse variacións na distancia medida de 0,01 mm, pero non pode asegurarse que haxa un erro de medición menor a 1 mm. Na maioría dos casos este exceso de resolución leva a un exceso innecesario no custo do sistema. Non obstante, nestes sistemas, se o erro na medida segue unha distribución normal ou similar, frecuente en erros accidentais (non sistemáticos), a repetitividade podería ser dun valor inferior á precisión.

Non obstante, a precisión non pode ser dun valor inferior á resolución, xa que non pode asegurarse que o erro na medida sexa menor á mínima variación na magnitude de entrada que pode observarse na magnitude de saída.