Ensayo Principios de Transducción

 

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06-05 D CB

E

N.02

NOMBRE:

FECHA:14/11/2017

TEMA: Principios de transducción 

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OBJETIVO: Describir

los principios físicos que originan a la transducción capacitiva a través de la investigación en fuentes bibliográficas para la elaboración de un ensayo. INTRODUCCIÓN:

Este ensayo académico trata acerca de los principios de transducción y especificamente de la transducción capacitiva. Un transductor es un dispositivo que cambia una señal física en una eléctrica basándosedeformación en principiosufísicos ley de Faraday, el cambio vasos comunicantes, otros.como: Perola¿En que principio físico de se posición, basa la transducción capacitiva?,para responder a esta interrogante se desarrolla información basada en la investigacion empezando desde la explicación de que es un principio de transducción, donde se produce, que es un capacitor, transduccion capacitiva y los principios físicos en los que esta se basa mediante ejemplos de sensores capacitivos. DESARROLLO:

Un principio de transducción es un método utilizado para convertir una propiedad de transducción en una señal eléctrica, la propiedad de transducción es una característica singular de un evento al que se le aplica el principio de transducción y hace este evento reconocible [1]. Este E ste principio se da lugar en dispositivos que se encargan de medir y visualizar una magnitud o propiedad física para lo cual es posible usar un medio transmisor de la informacion entre el dispositivo de medición y el visualizador ya sea de tipo mecanico, neumático, eléctrico y electrónico [2]. Los sistemas de medición electrónicos estan formados por el transductor, fuente de alimentación, acondicionador, dispositivo de visualización. Donde el transductor y el visualizador visualizador no necesariamente requieren una fuente de alimentación [3]. Los sensores capacitivos o también llamados transductores capacitivos están basados en la variación de la capacidad de un componente eléctrico o electrónico en respuesta a la variación de alguna magnitud física [4]. Se usan para medir desplazamientos lineales y angulares, detectar objetos próximos, medir el grado de humedad, de presión, de nivel y aceleración. Se aplican también en varios campos ya sea la medicina, la industria, etc. Para conocer mas acerca de este tipo de transducción y comprender los principios principios físicos en los cuales se basan se describe que es un capacitor y capacitancia, debiendo tener en claro que no son términos semejantes. Un capacitor es un elemento pasivo diseñado para almacenar energía en su campo eléctrico. Esta compuesto por dos placas conductoras separadas por un aislante o dieléctrico. Se identifica bajo la fórmula  = , y funciona cuando la tensión v es conectada al capacitor haciendo que se polarize, es decir; la carga positiva se deposita en la una placa y la carga negativa en la otra [5]. El capacitor almacena esta carga de modo que la carga almacenada es directamente proporcional a la tensión aplicada, a esta carga almacenada en cada placa por unidad de diferencia de tensión se le llama capacitancia   . Un dato importante acerca del capacitor es que este no depende de su conexión a una fuente de voltaje o a la carga, sino mas bien; de las dimensiones físicas del capacitor. Esta representado por:  = /, donde A es el área superficial de cada placa, d distancia entre las placas y E la permitividad del material dieléctrico entre las placas, esta se aplica solo a capacitores de placas paralelas. Las dimensiones especifican que cuan mas grande sea el área superficial (A), menor distancia entre las placas (d) y mayor permitividad del material dieléctrico mayor es la capacitancia [6]. El cambio de magnitud a medir se convierte en cambio de capacitancia. Dado que un condensador consiste básicamente de dos electrodos separados por un dieléctrico, el cambio de capacidad puede producirse entre las placas, manteniendo el mismo dieléctrico; o cariando el variando dieléctricolay separación manteniendo la misma separación entre los electrodos [7].

 

 

En los condensadores cilíndricos la capacidad depende de los radios interno y externo de las dos placas del condensador, de la altura de estas y de la constante dieléctrica del material aislante colocado entre ellas [4]. De entre las aplicaciones en las diferentes áreas, ya sea en la biomedicina se destaca que son similares a los que se utilizan en otros campos, pero deben cumplir con amplias especificaciones de seguridad y confiabilidad [8]. Mientras que los aplicados en la industria tienen como aplicación la medición de nivel, de presión, de aceleración, de fuerza y de proximidad. En cuanto a la medición de proximidad los sensores capacitivos son similares a los inductivos, la principal diferencia entre los dos tipos es que los sensores capacitivos generan un campo electrostático en lugar de un campo electromagnético [9]. Los sensores capacitivos son a menudo utilizados exitosamente en las aplicaciones que no pueden ser resueltas por otras técnicas de sensado. Estos sensores responden a un cambio de dieléctrico en el medio que rodea la zona activa y, por medio de la regulación incorporada, permite sensar prácticamente cualquier substancia. Además, pueden detectar materiales a través de vidrio, plástico o láminas de cartón [10]. Los sensores de medición de nivel de medición puntual hacen su medición en un solo punto crítico y actúan como swich, este esta dotado de un circuito oscilante RC. El sensor de medición continua tiene más posibilidades de error por la mayor adherencia que puede presentar la interface en la varilla capaciva que es introducida en el tanque. La lectura viene incluida, además, por las variaciones de densidad del sólido. La varilla del medidor está aislada yFTC968/FTC968Z situada verticalmente el tanque Como ejemplo de este se se describe al Nivector paraen áridos en el [11]. cual la transducción capacitiva presenta cuando el material solido entra en contacto con la cara frontal, en este caso la conmutación cambia gracias a la electrónica. La indicación del modo de conmutación por medio de diodos emisores de luz permite realizar verificaciones directas, y un electrodo de pantalla impide la incidencia de interferencias interferencias a taraves de las paredes del deposito [12]. Ciertos tipos de acelerometros utilizan como medio de transducción un sistema de sensado tipo capacitivo en el que se encuentra un esquema de interface de medio puente simple y asi poder analizar la respuesta del acelerómetro bajo una aceleración de entrada [13] En la medición de proximidad, los sensores capacitivos están diseñados para la detección de objetos metálicos (eléctricamente conductores) conductores) y no metálicos (no conductores) sin contacto ni desgaste. Como ejemplo de este esta el sensor capacitivo BC10-P30SR-VP4X2/3GD. En el cual las distancias mínimas entre placas indicadas han sido probadas para una distancia de conmutación normal. En caso de modificación de la sensibilidad del sensor por medio de potenciómetro pierden su validez estas especificaciones de la hoja de datos [14]. Y en el sensor capacitivo CBN15-18GS75-E2 El rango de conmutación puede ajustarse a través de la manipulación de el potenciómetro a un rango amplio. La variación de capacitancia se produce en cuanto el objeto entre en contacto con el campo electrostático que produce para hacer la medición [15]. CONCLUSIÓN:

Dentro de los transductores capacitivos los cambios de capacidad son convertidos en variaciones de voltaje o frecuencia, estos cambios de capacidad son producidos ya sea por la variación de la distancia de separación entre las placas, manteniendo el mismo dieléctrico; o cariando el dieléctrico manteniendo la misma distancia de separación entre las placas, ademas debido a la capacidad de almacenaje de carga en las placa, conocida como capacitancia se puede obtener med mediciones iciones con este tipo de tran transducción. sducción.

 

 

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