Los sensores son dispositivos complejos que incluyen no sólo sensores de movimiento, sino también muchos sensores diferentes.
El dispositivo recopila información sobre la temperatura de la fuente y la convierte en un formato que otros dispositivos o personas puedan entender. El mejor ejemplo de sensor de temperatura es un termómetro de mercurio en vidrio, que se expande y contrae con los cambios de temperatura. La temperatura exterior es la fuente de la medición de la temperatura y el observador mira la posición del mercurio para medir la temperatura. Hay dos tipos básicos de sensores de temperatura:
Sensores de contacto: este tipo de sensor requiere contacto físico directo con el objeto o medio que se está detectando. Pueden controlar la temperatura de sólidos, líquidos y gases en un amplio rango de temperatura.
Sensores sin contacto: este tipo de sensor no requiere ningún contacto físico con el objeto o medio que se detecta. Monitorean sólidos y líquidos no reflectantes, pero no son útiles para gases debido a su transparencia natural. Estos sensores miden la temperatura utilizando la ley de Planck. Esta ley trata del calor irradiado por una fuente de calor para medir la temperatura.
Principios de funcionamiento y ejemplos de diferentes tipos de sensores de temperatura.
Termopares: Consisten en dos alambres, cada uno de una aleación o metal homogéneo diferente, unidos en un extremo para formar una junta de medición que está abierta al elemento que se está midiendo. El otro extremo del cable termina en el dispositivo de medición, donde se forma una unión de referencia. Dado que las dos uniones están a diferentes temperaturas, la corriente fluye a través del circuito y los milivoltios resultantes se miden para determinar la temperatura de la unión. El diagrama esquemático del termopar es el siguiente.
Detector de temperatura de resistencia (RTD): este es un tipo de resistencia térmica que se fabrica para cambiar la resistencia a medida que cambia la temperatura. Son más costosos que cualquier otro dispositivo sensor de temperatura. El diagrama esquemático del detector de temperatura resistivo es el siguiente.
Termistores: son otro tipo de resistencia donde los grandes cambios de resistencia son directamente proporcionales a pequeños cambios de temperatura.
Sensor de infrarrojos
Este dispositivo emite o detecta radiación infrarroja para detectar fases específicas del entorno. En general, todos los objetos en el espectro infrarrojo emiten radiación térmica y los sensores infrarrojos detectan esta radiación, que es invisible para el ojo humano.
Ventaja
Fácil de conectar
Disponible en stock en el mercado.
Defecto
Interferencias del ruido circundante, como radiación, luz ambiental, etc.
Principio de funcionamiento
La idea básica es utilizar diodos emisores de luz infrarroja para emitir luz infrarroja a los objetos. Se utilizará otro diodo infrarrojo del mismo tipo para detectar las ondas reflejadas por el objeto. A continuación se muestra el diagrama del principio de funcionamiento del sensor LED infrarrojo.
Cuando el receptor de infrarrojos se ilumina con luz infrarroja, se producirá una diferencia de voltaje en el cable. Dado que el voltaje producido es pequeño y difícil de detectar, se utilizan amplificadores operacionales (op amps) para detectar con precisión voltajes bajos.
Medición de la distancia entre el objeto y el sensor receptor: las características eléctricas del componente del sensor de infrarrojos se pueden utilizar para medir la distancia del objeto. Cuando el receptor de infrarrojos se expone a la luz, se generará una diferencia de potencial en el cable.
Solicitud
Imágenes térmicas: según la ley de la radiación del cuerpo negro, las imágenes térmicas se pueden utilizar para observar el entorno con o sin luz visible.
Calefacción – Los rayos infrarrojos se pueden utilizar para cocinar y calentar alimentos, y pueden eliminar el hielo de las alas de los aviones. Se utilizan ampliamente en impresión y teñido, moldeado de plástico, soldadura de plástico y otros campos industriales.
Espectroscopía: esta técnica identifica moléculas analizando sus enlaces constituyentes. Esta técnica utiliza radiación de luz para estudiar compuestos orgánicos.
Meteorología: cuando los satélites meteorológicos están equipados con radiómetros de barrido, pueden calcular la altura de las nubes y las temperaturas de la tierra y la superficie.
Fotobiomodulación: utilizada en quimioterapia para pacientes con cáncer, que se utiliza para tratar virus antiherpes.
Climatología: seguimiento del intercambio de energía entre la atmósfera y la Tierra.
Comunicaciones: los láseres infrarrojos proporcionan luz para las comunicaciones de fibra óptica. Estas emisiones también se utilizan en comunicaciones de corto alcance entre teléfonos móviles y periféricos de ordenador.