FUNDAMENTOS DE MECATRONICA

SENSORES

FUNCIONAMIENTO
El sensor de proximidad ultrasónico puede dividirse en tres módulos principales, el transductor
ultrasónico, la unidad de evaluación y la etapa de salida; un pulso corto dispara brevemente el
transmisor ultrasónico. Este es generalmente un modulo piezo-electrico, es decir, basado en piezooxidos (materiales cerámicos que reaccionan según el efecto piezo-electrico, de forma similar al cuarzo).
El transmisor ultrasónico emite ondas sónicas en el rango inaudible a cualquier frecuencia,
generalmente entre 30 y 300 kHz. En muchos casos, el transmisor ultrasónico cambia de emisor a
receptor, es decir, operando como en un micrófono. Los filtros dentro del sensor de proximidad
ultrasónico, comprueban si el sonido recibido es realmente el eco de las ondas sónicas emitidas.

La velocidad de los sensores de proximidad ultrasónicos está limitada por la máxima frecuencia de
repetición de pulsos, la cual, dependiendo del diseño, puede oscilar entre 1 Hz y 25 Hz.
La principal ventaja de los sensores de proximidad ultrasónicos reside en el hecho de que pueden
detectar una amplia gama de diferentes materiales. La detección es independiente de la forma, color y
material, mientras que el material puede ser solido, fluido o en forma de polvo. La verificación no se ve
afectada por la suciedad, ni por las atmosferas con vapores o humos. Se genera una tensión alterna de
alta frecuencia para exitar un modulo piezo-ceramico a la oscilación. Esta tensión de CA es activada en el
modulo cerámico por medio de un generador de pulsos, cuando debe emitirse el pulso de transmisión.
La medición de la distancia se calcula según el tiempo de propagación. Un generador en rampa se
dispara en el momento de la transmisión, lo cual genera una tensión dependiente del tiempo.
Inmediatamente el modulo piezo-ceramico es conmutado para recibir. La señal ultrasónica se refleja si
un objeto halla presente en la zona activa del sensor de proximidad. El sensor de proximidad recibe la
señal y el generador de rampa se detiene. En este punto se evalúa el nivel de tensión y emite una señal
de salida.

CNAD | ING. RENE SALAZAR GUERRERO

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