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  1. 1. Los sensores
  2. 2. sensor• Un sensor es un dispositivo capaz de medir magnitudes físicas o químicas, llamadas variables de instrumentación, y transformarlas en variables eléctricas. Las variables de instrumentación pueden ser por ejemplo: temperatura, intensidad lumínica, distancia, aceleración, inclinación, desplazam iento, presión, fuerza, torsión, humedad, pH, etc. Una magnitud eléctrica puede ser una resistencia eléctrica (como en una RTD), una capacidad eléctrica (como en un sensor de humedad), una Tensión eléctrica (como en un termopar), una corriente eléctrica (como en un fototransistor), etc.
  3. 3. Reflexivo IS471F• Descripción: Sensor basado en el dispositivo SHARP IS471F inmune a interferencias de luz normal. Este sensor incorpora un modulador/demodulador integrado en su carcasa y a través de su patilla 4 controla un diodo LED de infrarrojos externo, modulando la señal que este emitirá, para ser captada por el IS471F que contiene el receptor. cuando un objeto se sitúa enfrente del conjunto emisor/receptor parte de la luz emitida es reflejada y demodulada para activar la salida en la patilla 2 que pasará a nivel bajo si la señal captada es suficientemente fuerte.
  4. 4. Funcionamiento: Como puede verse en el esquema, el sensor se alimenta por sus patitas 1 y 3 y estas corresponden a Vcc y Gnd respectivamente, la patita 2 es la salida del detector y la patita 4 es la salida que modula al led emisor externo. Mediante el potenciómetro P1 se varia la distancia a la que es detectado el objeto. Contra mas baja sea la resistencia de este potenciómetro, mas intensa será la luz emitida por el diodo de IR y por lo tanto mayor la distancia a la que puede detectar el objeto.Ideas y mejoras: En el circuito anterior lo que vemos es undetector de distancia fija ajustable por un potenciómetro, peroseria posible hacerlo de varias distancias o incluso un detectorgradual de distancias. Para varias distancias se podríaconmutar varias resistencias y así calcular la distancia delobjeto haciendo pruebas antes, y creando una tabla deequivalencias. Para el detector gradual también seria posiblecontrolando la corriente que le llega al diodo emisor medianteun conversor D/A y un circuito de potencia basado el algúntransistor, todo esto controlado por un Controlador
  5. 5. Reflexivo CNY70 Descripción: El CNY70 es un pequeño dispositivo con forma de cubo y cuatro patitas que aloja en su interior un diodo emisor de infrarrojos que trabaja a una longitud de onda de 950 nm. y un fototransistor (recetor) estando ambos dispuestos en paralelo yapuntando ambos en la misma dirección, la distancia entre emisor y receptor es de 2.8 mm. y están separados del frontal del encapsulado por 1 mm. El la siguiente figura vemos la disposición interna del CNY70 mirando el encapsulado desde arriba, así pues tenemos el diodoemisor de infrarrojos a la izquierda y el fototransistor a la derecha.
  6. 6. Funcionamiento: El fototransistor conducirá mas, contra mas luz reflejadadel emisor capte por su base. La salida de este dispositivo es analógica yviene determinada por la cantidad de luz reflejada, así pues para tener unasalida digital se podría poner un disparador Trigger Schmitt y así obtener lasalida digital pero esto tiene un problema, y es que no es ajustable lasensibilidad del dispositivo y los puntos de activación de histerisis distanalgunos milivoltios uno del otro (ver explicación en el esquema de la LDR ).Para solventar este problema muestro el siguiente circuito basado en unamplificador operacional configurado en modo comparador, en la salida delcircuito obtendremos una señal cuadrada lista para su interconexión con laentrada de cualquier Controlador.Ideas y mejoras: Mas que una idea esto es un descuido que tuve al montarel circuito en una protoboard y así comprobé que quitando la resistencia depolarización de 10k que tiene conectada el fototransistor a su emisorhacemos que el circuito se vuelva mucho mas sensible (e inestable tambiénjeje). Con un buen ajuste de la resistencia variable e conseguido detectarsuperficies reflectantes a una distancia de unos 5 cm. también al pasar lamano por enfrente del sensor se activaba la salida. Supongo que habrá unamanera menos inestable de hacer esto así que ya sabéis... a cacharrear yhaber que sale jejeje
  7. 7. B ump e rDescripción: El bumper es un conmutador de 2 posiciones con muellede retorno a la posición de reposo y con una palanca de accionamientomas o menos larga según el modelo elegido. Funcionamiento: En estado de reposo la patita común (C) y la de reposo (R) están en contacto permanente hasta que la presión aplicada a la palanca del bumper hace saltar la pequeña pletina acerada interior y entonces el contacto pasa de la posición de reposo a la de activo (A), se puede escuchar cuando el bumper cambia de estado, porque se oye un pequeño clic, esto sucede casi al final del recorrido de la palanca.
  8. 8. Usos: Se usan para detección de obstáculos por contacto directo. No son adecuados para robots de alta velocidad ya que cuando detectan el obstáculo ya están encima y no da tiempo a frenar el robot.Ideas y mejoras: Pocas mejoras puede tener un dispositivo tan simplepero una buena idea seria utilizar un multiplexor para poner mas bumpersde control en nuestro robot y usar el mínimo de líneas de controlUsos: Se usan para detección de obstáculos por contacto directo. No sonadecuados para robots de alta velocidad ya que cuando detectan elobstáculo ya están encima y no da tiempo a frenar el robot.
  9. 9. L DRDescripción: La LDR (Light Dependent Resistor) o resistenciadependiente de la luz, como su propio nombre indica es unaresistencia que varia su valor en función de la luz que incide sobresu superficie. Contra mas sea la intensidad de luz que incida en lasuperficie de la LDR menor será su resistencia y contra menos luzincida mayor será la resistencia. La forma externa puede variar dela mostrada en esta foto ya que este modelo en concreto no esmuy común pero la función es la misma.
  10. 10. Funcionamiento: Para hacernos un medidor de luz ambiental o unafotocélula que encienda un determinado proceso en ausencia o presencia deluz podremos hacerlo de dos maneras, usando un amplificador operacionalpara detectar y ajustar la sensibilidad y punto en que se dispara la salidacomo en el caso del CNY70 mostrado mas arriba o bien hacerlo como semuestra en el siguiente circuito, que es en base a un disparador triggerschmitt TTL que conformara una señal totalmente compatible TTL para seraplicada a un microcontrolador o puerta lógica compatible. Usos: Las LDR se usan para detectar niveles de luz ambiente o seguimiento de luces o linternas, así pues podemos crear un seguidor de luz con varias LDR dispuestas alrededor del robot y hacer que este siga una luz directa que le enfoque, también pueden usarse para encender los focos o luces de balizamiento del robot en ausencia de luz.
  11. 11. Cold Star ValEn algunos sistemas de injection, los fabricantes han diseñado uninyector especial para esta función, este se activa por medio deun switch [interruptor], que se encuentra ubicado muy cerca determostato sensor de temperatura del agua.Cuando el motor esta frío este inyector surte de gasolina asistema, cuando el motor calienta se desconecta.Si el motor, ya se encuentra caliente, y este inyector siguieraactivado, acusaría fallas, debido a que mantiene la mezcla rica.
  12. 12. Este sensor funciona como un interruptor, se encuentraubicado, cerca de la manguera que lleva agua al motor, despuésdel termostato, o sea que sensa la temperatura del agua dentrodel motor. Es importante, conocer la función de estesensor, pues, aparte de informar a la computadora, latemperatura del motor, su función de interruptor, activa odesactiva el abanico eléctrico (fan), del radiador. Si usted desconecta este sensor, se activa una luz (cheek engine) en el tablero y el abanico, se quedaría activado.
  13. 13. Este medidor lleva en su interior un filamento, muy parecido a loque se ve, dentro de un bulbo corriente (foco) La computadoraaplica corriente a este filamento; el aire que lo atraviesadirigiéndose hacia el manifold de admisión, enfría estefilamento, la computadora insiste en mantenerlo caliente. Estas variaciones de voltaje, la computadora las interpreta de acuerdo con el programa que tiene preestablecido; y como respuesta, activa los inyectores, estos a su vez, rocían la gasolina suficiente para que el motor funcione. teniendo en cuenta que tanto el aire que entro, como la gasolina entregada conformen una mezcla correcta ( 14.7 partes de aire por 1 de gasolina).
  14. 14. Air flow sensorMedidor del flujo de aireEste medidor se diferencia del anterior, porque no llevafilamento, la función de medir lo hace, respondiendo al hecho deque cuando usted acelera, abre la placa de la toma de aire, enese momento el aire que absorbe el motor viene desde laparte exterior del medidor del flujo de aire; y; al pasar por esteempuja la compuerta del medidor, de tal manera que mientrasmas aire absorba el motor, mas se abrirá la compuerta.
  15. 15. Este sensor esta ubicado a un lado de la garganta, llevaun conector eléctrico, por medio del cual recibe de lacomputadora un voltaje de referencia, cuando aceleramosabrimos el papalote (placa de aceleración), el aire ingresa delexterior, al suceder esto, el voltaje de referencia se altera, lacomputadora lo interpreta, y de acuerdocon su programa, activa los inyectores, el tiempo suficientepara que la mezcla aire/gasolina, siempre sea la correcta. Recuerde que la apertura de descanso o idle, de lagarganta viene preajustada de fábrica.
  16. 16. Este sensor, es utilizado, en motores equipados, con el sistemaDIS (sistema de encendido directo).Al no llevar distribuidor, este sensor indica al computador el momento, en quelos pistones alcanzan el recorrido máximo de su carrera.Esta señal, la utiliza la computadora, para que en concordancia con el modulode encendido se genere la chispa, en cada una de las bujías.Generalmente se encuentra ubicado, al frente, cerca de la polea del cigueñal, oa un lado en el bloque de cilindros.Los fabricantes de vehículos, instalan estos Componentes a sus vehículos;pero estos son adquiridos de un mercado globalizado, que como es deentenderse están mas preocupados en vender; que en el control de calidad. Deallí, que no debe extrañarnos; la frecuencia de fallas intermitentes de estosestos componentes, confundiendo el criterio de diagnostico de cualquiermecánico; los lectores de códigos no pueden detectar este tipo de fallas; sonrápidas y apagan el motor (en estos casos los fabricantes, llaman a losusuarios para corregir el problema).
  17. 17. En el caso de la ilustración, este sensor esta instalado en el bloque decilindros.La función es magnética, el cigüeñal, al dar vueltas, alinea un corte, que elsensor detecta; esta señal es enviada al modulo de encendido (pastilla) yde allí al computador.Las fallas de estesensor se manifiestan, por ausencia o deficiencia dechispa en las bujías, confundiéndose con fallas del modulo de encendido.Este sensor al venir, incrustado en el monoblock, tiene elproblema de estar expuesto a la alta temperatura, debido a esto, endeterminado momento, revienta y hace panza, haciendo difícil su cambio;en algunos casos, se hace necesario, remover el Carter, para forzar susalida, desde abajo.
  18. 18. Este sensor mide el vacío dentro del manifold de admisión, lacomputadora interpreta esta señal, para determinar el montode gasolina , que el motor requiere en diferentescondiciones de trabajo.Generalmente se encuentra ubicado a un lado, y cerca delmotor.
  19. 19. Entre todos los sensores, este tiene una función, que podríamos llamarlapeculiar, debido a que no recibe un voltaje de referencia; pero debido almaterial con el que esta construido, genera voltaje; se encuentra instaladocerca, o en el manifold de escape.Este sensor, lleva un conector, un alambre va a la computadora, si tuviera tres,los otros dos sirven para alimentar una resistencia, que se encarga demantenerlo caliente.
  20. 20. Este regulador hace las veces de un choke, o, sea que en su interior tiene unaespecie de bypass [puente], ingresa aire auxiliar cuando el motor estafrío, Para hacer esta función lleva en su interior una especie de ventana que seva cerrando con suavidad, conforme la resistencia que tiene incorporado se vacalentando.Su uso es frecuente, en vehículos japoneses, como Nissan, Toyota etc.
  21. 21. El mas conocido es el usado por la Ford. Este solenoide esta montado en latoma de aire, en este caso, no tenemos medidor de aire. por lo tanto el airepasa directamente a la garganta, la computadora monitorea el sensor deposición de la garganta para determinar el monto de gasolina que debeentregar; el idle speed control abre y cierra una compuerta de aire interiorpara estabilizar las revoluciones. Este regulador necesita que se le ponga mucho cuidado, por que, con frecuencia es la causante de fallas constantes al motor. ( sube y baja de revoluciones en descanso) ralentí. Aunque la función, es la misma, el nombre que reciben, este tipo de componentes varían entre marcas de vehículo, en este caso, Válvula reguladora de aire (by pass air, solenoide).
  22. 22. Esta válvula trabaja, con vacío, porteado, lo que quiere decir, que solo debetrabajar, cuando aceleramos y estando caliente( si tuviera, un interruptortérmico).
  23. 23. Si esta válvula se tapa, el motor no podría expulsar los gases que seacumulan en el cárter de aceite, dando como consecuencia, un alborotodentro del Carter obligando al aceite a salir por cualquier lugar.Si esta válvula se rompiera; el funcionamiento del motor seria inestable yperdería potencia; al quitar el tapón de aceite, se notaria la succión,consecuente.
  24. 24. Los sensores de turbidez aportan una información rápida ypráctica de la cantidad relativa de sólidos suspendidos enel agua u otros líquidos. La medición de la conductividadda una medición relativa de la concentración iónica de unlíquido dado.
  25. 25. Sensores de presión y fuerzaLos sensores de presión son pequeños, fiables yde bajo costo. Ofrecen una excelenterepetitividad y una alta precisión y fiabilidadbajo condiciones ambientales variables.Además, presentan unas característicasoperativas constantes en todas las unidades yuna intercambiabilidad sin re calibración.
  26. 26. Sensores de humedadLos sensores de humedad relativa/temperatura y humedadrelativa están configurados con circuitos integrados queproporcionan una señal acondicionada. Estos sensorescontienen un elemento sensible capacitivo en base depolímeros que interacciona con electrodos de platino. Estáncalibrados por láser y tienen una intercambiabilidad de+5% HR, con un rendimiento estable y baja desviación.
  27. 27. El sensor de la velocidad del vehículo proporciona una señal develocidad a la unidad de control del eccs. Dos tipos de sensores develocidad son empleados, dependiendo en el tipo del velocímetroinstalado. Los modelos con velocímetro del tipo de aguja utilizan uninterruptor de lámina, que esta instalado en la unidad del velocímetroy se transforma la velocidad del vehículo en una señal de pulso quees enviada a la unidad de control . el velocímetro de tipo digital secompone de un led y un circuito para formar ondas..
  28. 28. Sensor de temperatura de larecirculación de los gasesEl sensor de la temperatura de la egr esutilizado para monitorear la proporción y flujode la recirculación de los gases de escape haciael sistema de admisión
  29. 29. Sensores magnéticosLos sensores magnéticos se basan en la tecnologíamagnetoresisitiva SSEC. Ofrecen una altasensibilidad. Entre las aplicaciones se incluyenbrújulas, control remoto de vehículos, detección devehículos, realidad virtual, sensores de posición,sistemas de seguridad e instrumentación médica.
  30. 30. Sensores de presiónLos sensores de presión están basados en tecnologíapiezoresistiva, combinada con microcontroladores queproporcionan una alta precisión, independiente de latemperatura, y capacidad de comunicación digital directacon PC. Las aplicaciones afines a estos productos incluyeninstrumentos para aviación, laboratorios, controles dequemadores y calderas, comprobación demotores, tratamiento de aguas residuales del sistemas defrenado.
  31. 31. Sensor de temperatura delrefrigeranteLa información de este sensor aumenta o disminuye eltiempo de apertura de los inyectores dependiendo de latemperatura del motor. También determina cuando elsistema está listo para entrar en ciclo cerrado con elsensor de oxígeno o sonda lambda. Su rango deautoridad es alto
  32. 32. sensor de posición del aceleradorAquí estamos bajando en la jerarquía de los sensores, este sensor sibien es importante no agrega o quita tanto combustible a la mezclafinal como lo haría el CTS o el MAF por eso decimos que tiene menorautoridad. Veremos alguna de las funciones que cumple estedispositivo, en primera instancia le indica a la ECU cuando el sistemaestá en ralentí (en otros sistemas esto se hacía con un switch ointerruptor que se accionaba cuando el acelerador estaba en suposición de reposo). También este sensor indica la velocidad deapertura de la mariposa cumpliendo una función similar a la bombade pique en los carburadores
  33. 33. Sensor de Temperatura del AireAspiradoEste sensor realiza un cambio menor en la dosificación final o sea que suautoridad es aún menor, sin embargo no olvidarlo porque el fallo del mismopuede provocar "tironeos" sobretodo en climas fríos. También la ECU loutiliza para comprobar la racionalidad de las medidas confrontándolo con elCTS ya que por ejemplo ambos sensores deberían producir la mismatensiónde salida en un motor frío.
  34. 34. Sensor de Presión en el tubo de admisiónEste sensor provee una indicación directa de lacarga del motor. A mayor presión en la admisión(menor vacío), mayor será la carga y por tanto máscombustible será necesario. Este también es unsensor con una capacidad grande para modoficar eltiempo final de la inyección
  35. 35. Sensor de detonacionEs equivalente a tener un “micrófono” en el blockdel motor, en caso que se generen detonaciones,la ECU deberá modificar el avance del encendido,atrasándolo.

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