Parte de UNO
1. La detección se realiza mediante un método físico específico, distinguiendo la cantidad de parámetros medidos que pertenecen a un rango determinado, para determinar si los parámetros medidos son válidos o si existe un número de parámetros dentro del rango esperado. El proceso consiste en comparar la magnitud desconocida medida con una magnitud estándar de la misma naturaleza, determinar el múltiplo de la magnitud estándar medida por el equipo de medición y expresar numéricamente dicho múltiplo.
En el ámbito de la automatización y la detección, la tarea de detección no se limita a la inspección y medición de productos terminados o semielaborados, sino que también implica inspeccionar, supervisar y controlar un proceso de producción o un objeto en movimiento para garantizar su óptimo funcionamiento. Para ello, es necesario detectar y medir el tamaño y la variación de diversos parámetros en todo momento. Esta tecnología de detección y medición en tiempo real de procesos de producción y objetos en movimiento se denomina tecnología de inspección de ingeniería.
Existen dos tipos de medición: medición directa y medición indirecta.
La medición directa consiste en medir el valor de la lectura del medidor sin realizar ningún cálculo, como por ejemplo: usar un termómetro para medir la temperatura o un multímetro para medir el voltaje.
La medición indirecta consiste en medir varias magnitudes físicas relacionadas con la magnitud que se está midiendo y calcular el valor medido mediante la relación funcional. Por ejemplo, la potencia P está relacionada con el voltaje V y la corriente I, es decir, P=VI, y la potencia se calcula midiendo el voltaje y la corriente.
La medición directa es sencilla y práctica, y se utiliza con frecuencia. Sin embargo, en los casos en que la medición directa no sea posible, resulte inconveniente o genere un margen de error considerable, se puede recurrir a la medición indirecta.
El concepto de sensor fotoeléctrico y sensor
La función del sensor es convertir la magnitud no eléctrica en una magnitud eléctrica con la que existe una relación de correspondencia definida, constituyendo esencialmente la interfaz entre el sistema de magnitud no eléctrica y el sistema de magnitud eléctrica. En el proceso de detección y control, el sensor es un dispositivo de conversión esencial. Desde el punto de vista energético, el sensor se puede dividir en dos tipos: el sensor de control de energía, también conocido como sensor activo; y el sensor de conversión de energía, también conocido como sensor pasivo. El sensor de control de energía se refiere a aquel que mide y transforma los cambios en parámetros eléctricos (como resistencia, capacitancia). Para ello, necesita una fuente de alimentación externa que le permita convertir los cambios en voltaje y corriente. El sensor de conversión de energía, en cambio, convierte directamente el cambio medido en un cambio de voltaje y corriente, sin necesidad de una fuente de excitación externa.
En muchos casos, la magnitud no eléctrica que se va a medir no es del tipo que el sensor puede convertir, lo que requiere añadir un dispositivo delante del sensor que pueda convertir la magnitud no eléctrica medida en una magnitud no eléctrica que el sensor pueda recibir y convertir. El componente o dispositivo que puede convertir la magnitud no eléctrica medida en electricidad disponible es un sensor. Por ejemplo, al medir el voltaje con un extensómetro de resistencia, es necesario fijar el extensómetro al elemento elástico que aplica presión; el elemento elástico convierte la presión en una fuerza de deformación, y el extensómetro convierte la fuerza de deformación en un cambio de resistencia. Aquí, el extensómetro es el sensor, y el elemento elástico es el sensor. Tanto el sensor como el extensómetro pueden convertir la magnitud no eléctrica medida en cualquier momento, pero el sensor la convierte en electricidad disponible, y el sensor la convierte en electricidad.
2, sensor fotoeléctricoSe basa en el efecto fotoeléctrico, que convierte la señal luminosa en una señal eléctrica. Es un sensor ampliamente utilizado en el control automático, la industria aeroespacial, la radio y la televisión, entre otros campos.
Los sensores fotoeléctricos incluyen principalmente fotodiodos, fototransistores, fotorresistencias (Cd), optoacopladores, sensores fotoeléctricos heredados, fotocélulas y sensores de imagen. En la siguiente figura se muestra una tabla con los principales tipos. En la práctica, es necesario seleccionar el sensor adecuado para lograr el efecto deseado. El principio general de selección es:detección fotoeléctrica de alta velocidadcircuito, medidor de iluminancia de amplio rango, sensor láser de ultra alta velocidad debe elegir fotodiodo; el sensor fotoeléctrico de pulso simple de varios miles de Hertz y el interruptor fotoeléctrico de pulso de baja velocidad en el circuito simple deben elegir fototransistor; aunque la velocidad de respuesta es lenta, el sensor de puente de resistencia con buen rendimiento y el sensor fotoeléctrico con propiedad de resistencia, el sensor fotoeléctrico en el circuito de iluminación automática de la farola, y la resistencia variable que cambia proporcionalmente con la intensidad de la luz deben elegir elementos fotosensibles de Cds y Pbs; los codificadores rotativos, sensores de velocidad y sensores láser de ultra alta velocidad deben ser sensores fotoeléctricos integrados.
Tipo de sensor fotoeléctrico Ejemplo de sensor fotoeléctrico
Unión PNFotodiodo PN(Si, Ge, GaAs)
Fotodiodo PIN (material de silicio)
fotodiodo de avalancha(Si, Ge)
Fototransistor (tubo foto-Darlington) (material de silicio)
Sensor fotoeléctrico integrado y tiristor fotoeléctrico (material Si)
Fotocélula sin unión pn (material que utiliza CdS, CdSe, Se, PbS)
Componentes termoeléctricos (materiales utilizados (PZT, LiTaO3, PbTiO3)
Tubo fotoeléctrico, tubo de cámara, tubo fotomultiplicador
Otros sensores sensibles al color (materiales Si, α-Si)
Sensor de imagen sólido (material Si, tipo CCD, tipo MOS, tipo CPD)
Elemento de detección de posición (PSD) (material Si)
Fotocélula (fotodiodo) (Si para materiales)
Fecha de publicación: 18 de julio de 2023