Tipos de sensores analógicos y digitales con aplicaciones

Con frecuencia utilizamos diferentes tipos de sensores en diversas aplicaciones eléctricas y electrónicas, que se clasifican en sensores químicos, de presión, de temperatura, de posición, de fuerza, de proximidad, térmicos, de presencia, de flujo, ópticos, de automoción, de sonido, de velocidad, magnéticos, eléctricos, de calor, de fibra óptica, analógicos y digitales. Un sensor puede definirse como un aparato que detecta cambios en las magnitudes físicas o eléctricas o de otro tipo y, por este medio, generalmente, produce una salida de señal eléctrica u óptica como reconocimiento del cambio en esa cantidad específica. En este artículo hablaremos brevemente de los diferentes tipos de sensores y de ejemplos prácticos. Pero, principalmente debemos conocer los tipos de sensores analógicos y digitales.


Sensores analógicos

Existen diferentes tipos de sensores que producen una señal de salida analógica continua y estos sensores se consideran sensores analógicos. Esta señal de salida continua producida por los sensores analógicos es proporcional al mensurando. Hay varios tipos de sensores analógicos; ejemplos prácticos de varios tipos de sensores analógicos son los siguientes: acelerómetros, sensores de presión, sensores de luz, sensores de sonido, sensores de temperatura, etc.

Acelerómetros

Los sensores analógicos que detectan cambios de posición, velocidad, orientación, choque, vibración e inclinación detectando el movimiento se denominan acelerómetros. Estos acelerómetros analógicos se clasifican de nuevo en diferentes tipos en función del variedad de configuraciones y sensibilidades.

Acelerómetro

Estos acelerómetros están disponibles como sensores analógicos y digitales, basados en el señal de salida. El acelerómetro analógico produce una tensión variable constante en función de la cantidad de aceleración aplicada al acelerómetro.

Sensores de luz

Resistencia dependiente de la luz
Resistencia dependiente de la luz

Los sensores analógicos que se utilizan para detectar la cantidad de luz que incide en los sensores se denominan sensores de luz. Estos sensores analógicos de luz se clasifican de nuevo en varios tipos, como la fotorresistencia, el sulfuro de cadmio (CdS), y, fotocélula. La resistencia dependiente de la luz (LDR) puede utilizarse como sensor de luz analógico que puede utilizarse para encender y apagar las cargas automáticamente en función de la la luz del día que incide en la LDR. La resistencia de la LDR aumenta con la disminución de la luz y disminuye con aumento en la luz.

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Sensores de sonido

Sensor de sonido analógico
Sensor de sonido analógico

Los sensores analógicos que se utilizan para detectar el nivel de sonido se denominan sensores de sonido. Estos sensores de sonido analógicos traducen la amplitud del volumen acústico del sonido en una tensión eléctrica para detectar el nivel de sonido. Este proceso requiere algunos circuitos, y utiliza microcontrolador junto con un micrófono para crear una señal de salida analógica.

Sensor de presión

Sensor piezoeléctrico
Sensor piezoeléctrico

Los sensores analógicos que se utilizan para medir la cantidad de presión aplicada a un sensor se denominan sensores de presión analógicos Sensor de presión producirá una señal de salida analógica que es proporcional a la cantidad de presión aplicada. Estos sensores de presión se utilizan para diferentes tipos de aplicaciones, como las placas piezoeléctricas o los sensores piezoeléctricos que se utilizan para la generación de carga eléctrica. Estos sensores piezoeléctricos son un tipo de sensores de presión que pueden producir una señal de tensión de salida analógica proporcional a la presión aplicada al sensor piezoeléctrico.

Sensor de temperatura analógico

Los sensores de temperatura están ampliamente disponibles como sensores digitales y analógicos. Los sensores de temperatura analógicos más utilizados son termistores. Hay diferentes tipos de termistores que se utilizan para diferentes aplicaciones Termistor es un térmicamente resistencia sensible que se utiliza para detectar cambios de temperatura. Si la temperatura aumenta, la resistencia eléctrica de termistor aumenta. Del mismo modo, si la temperatura disminuye, la resistencia disminuye. Se utiliza en diversas aplicaciones de sensores de temperatura.

Kit de proyecto de sistema de control de temperatura analógico de Edgefxkits.com
Kit de Proyecto de Sistema de Control de Temperatura Analógico de Edgefxkits.com

Ejemplo práctico de sensor de temperatura analógico es un sistema de control de la temperatura basado en un termistor. Este proyecto se utiliza para mantener una temperatura constante en un recinto cerrado. El diagrama de bloques del sistema de control de temperatura consta de lámpara (que representa un refrigerador), sensor de temperatura o termistor, relé.

Diagrama de bloques del sistema de control de temperatura analógico by Edgefxkits.com
Diagrama de bloques del sistema de control de temperatura analógico de Edgefxkits.com

Si la temperatura supera cierto valorentonces la lámpara se enciende automáticamente indicando un enfriador para devolver la temperatura al valor normal. Para activar el relé se utiliza un termistor operativo con coeficiente de temperatura negativo, en caso de que la temperatura supere un determinado rango. Como este proceso de activación del relé para encender el refrigerador (en este sistema mostrado como lámpara) puede hacerse automáticamente, no hay necesidad de controlar la temperatura en persona Termistor es el sensor de temperatura analógico más utilizado, por su ventaja de bajo coste. Siempre que se produzcan cambios en la temperatura, los parámetros de entrada al op-amp se verán alterados. Así, el op-amp entrega una salida que activa el relé y el carga se enciende o se apaga en consecuencia.

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Si utilizamos un sensor de temperatura digital en lugar de un sensor de temperatura analógico, se puede mejorar la precisión del sistema de control de la temperatura.

Sensores digitales

Los sensores electrónicos o electroquímicos en los que la conversión y la transmisión de datos se realiza de forma digital se denominan sensores digitales. Estos sensores digitales están sustituyendo a los sensores analógicos, ya que son capaces de superar los inconvenientes de los sensores analógicos. Los sensores densor digital consta de tres componentes principales: el sensor, el cable y el transmisor En los sensores digitales, la señal medida se convierte directamente en salida de señal digital dentro del propio sensor digital. Y esta señal digital se transmite por cable de forma digital. Hay diferentes tipos de sensores digitales que superan las desventajas de los sensores analógicos.

Acelerómetros digitales

El método de generación de la salida de onda cuadrada de frecuencia variable por parte del acelerómetro digital se denomina modulación de anchura de pulso. El acelerómetro modulado por ancho de pulso realiza las lecturas a velocidad fija, generalmente a 1000 Hz (pero puede configurarse mediante un usuario en función del CI utilizado). La señal PWM de salida, el ancho de pulso o el ciclo de trabajo es proporcional al valor de la aceleración.

Sensor digital de temperatura

Sensor de temperatura digital DS1620
Sensor digital de temperatura DS1620

El DS1620 es un sensor de temperatura digital que proporciona la temperatura de dispositivo con lecturas de temperatura de 9 bits. Actúa como un termostato con sus tres salidas de alarma térmica. Si el temperatura de dispositivo es mayor o igual que usuario temperatura definida por el usuario TH, entonces THIGH se pone en alto. Si la temperatura de la dispositivo es menor o igual que usuario temperatura definida por el usuario TL, entonces el TLOW se pone en alto. Si la temperatura de la dispositivo supera el TH y permanece alto hasta que cae por debajo del TL, entonces el TCOM se pone en alto.

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Kit de proyecto de sistema de control de temperatura digital de Edgefxkits.com
Kit de Proyecto de Sistema Digital de Control de Temperatura de Edgefxkits.com

Un ejemplo práctico del sensor digital puede ser considerado como un sistema de control digital de la temperatura utilizando sensor digital de temperatura que tiene más ventajas y precisión en comparación con el sistema analógico de control de la temperatura utilizando un sensor analógico termistor.

Diagrama de bloques del sistema digital de control de la temperatura by Edgefxkits.com
Diagrama de bloques del sistema digital de control de la temperatura por Edgefxkits.com

El sensor digital de temperatura DS1620, los botones pulsadores, la pantalla de siete segmentos y el relé se interconectan con el 8051 microcontrolador. Este sistema de control digital de la temperatura propuesto proporciona pantalla de la información de temperatura mediante pantallas de siete segmentos. Si el valor de la temperatura supera el punto de consigna, el relé desconecta la carga (calentador) tras recibir señal de la microcontrolador. Aquí se utiliza una lámpara para representar la carga con fines de demostración. Como este sistema de control digital de la temperatura proporciona precisión al mostrar la información de la temperatura en pantallas de siete segmentos, es más ventajoso que el sistema de control analógico de la temperatura.

Las recientes tendencias emergentes en las tecnologías han desarrollado los sensores digitales más avanzados para superar las desventajas de los sensores analógicos. Poco a poco, todos los sensores analógicos están siendo sustituidos por el sensor digital en muchas aplicaciones. Para obtener más ayuda técnica en relación con los proyectos de electrónica que utilizan sensores analógicos y digitales, puedes ponerte en contacto con nosotros publicando tus comentarios en la sección de comentarios de abajo.

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