La era de la automatización ya ha comenzado. La mayoría de las cosas que utilizamos ahora pueden ser automatizadas. Para diseñar dispositivos automáticos primero necesitamos conocer los sensores, estos son los módulos / dispositivos que son útiles para hacer las cosas sin intervención humana. Incluso los teléfonos móviles o smartphones que utilizamos a diario tendrán algunos sensores como sensor de pasillo, sensor de proximidad, acelerómetro, pantalla táctil, micrófono, etc. Estos sensores actúan como ojos, oídos, nariz de cualquier equipo eléctrico que detecta los parámetros en el mundo exterior y proporciona Lecturas a dispositivos o microcontroladores.

¿Qué es un sensor?

El sensor puede definirse como un dispositivo que puede usarse para detectar la cantidad física como fuerza, presión, tensión, luz, etc. y luego convertirla en la salida deseada como la señal eléctrica para medir la cantidad física aplicada. En algunos casos, un sensor solo puede no ser suficiente para analizar la señal obtenida. En esos casos, se usa una unidad de acondicionamiento de señal para mantener los niveles de voltaje de salida del sensor en el rango deseado con respecto al dispositivo final que usamos.

En la unidad de acondicionamiento de señales, la salida del sensor se puede amplificar, filtrar o modificar a la tensión de salida deseada. Por ejemplo, si consideramos que un micrófono detecta la señal de audio y la convierte a la tensión de salida (es en términos de milivoltios), lo que se vuelve difícil para conducir un circuito de salida. Por lo tanto, se utiliza una unidad de acondicionamiento de señal (un amplificador) para aumentar la intensidad de la señal. Pero el acondicionamiento de la señal puede no ser necesario para todos los sensores como fotodiodo, LDR, etc.

La mayoría de los sensores no pueden funcionar de forma independiente. Por lo tanto, se le debe aplicar suficiente voltaje de entrada. Varios sensores tienen diferentes rangos operativos que deben considerarse mientras se trabaja con él, de lo contrario, el sensor podría dañarse permanentemente.

Tipos de sensores:

Algunos de los sensores más usuales son los siguientes:

LED IR:

También se le llama como transmisor de infrarrojos. Se utiliza para emitir rayos infrarrojos. El rango de estas frecuencias es mayor que las frecuencias de microondas (es decir,> 300 GHz a unos pocos cientos de THz). Los rayos generados por un LED infrarrojo se pueden detectar mediante el fotodiodo. El par de IR LED y fotodiodo se llama Sensor IR. Así es como funciona un sensor IR.

Fotodiodo (sensor de luz):

Es un dispositivo semiconductor que se utiliza para detectar los rayos de luz y se utiliza principalmente como receptor IR. Su construcción es similar al diodo de unión PN normal, pero el principio de funcionamiento difiere de él. Una unión PN permite pequeñas corrientes de fuga cuando tiene polarización inversa, por lo que esta propiedad se utiliza para detectar los rayos de luz. Un fotodiodo está construido de tal manera que los rayos de luz deben caer en la unión PN, lo que hace que la corriente de fuga aumente en función de la intensidad de la luz que hemos aplicado. Entonces, de esta manera, se puede utilizar un fotodiodo para detectar los rayos de luz y mantener la corriente a través del circuito.

Usando un fotodiodo podemos construir una lámpara de calle automática básica que se ilumina cuando la intensidad de la luz solar disminuye. Pero el fotodiodo funciona incluso si una pequeña cantidad de luz cae sobre él, por lo que se debe tener cuidado.

LDR (Resistencia Dependiente de la Luz):

Como el propio nombre especifica que la resistencia depende de la intensidad de la luz. Funciona según el principio de la fotoconductividad, que significa la conducción debida a la luz. Generalmente se compone de sulfuro de cadmio. Cuando la luz cae sobre el LDR, su resistencia disminuye y actúa de manera similar a un conductor y cuando no cae luz sobre él, su resistencia está casi en el rango de MΩ o, idealmente, actúa como un circuito abierto. Una nota que debe considerarse con LDR es que no responderá si la luz no está enfocada exactamente en su superficie.

Termistor (sensor de temperatura):

Se puede utilizar un termistor para detectar la variación de temperatura. Tiene un coeficiente de temperatura negativo que significa que cuando la temperatura aumenta, la resistencia disminuye. Por lo tanto, la resistencia del termistor se puede variar con el aumento de temperatura, lo que provoca un mayor flujo de corriente a través de él. Este cambio en el flujo de corriente puede usarse para determinar la cantidad de cambio en la temperatura. Una aplicación para termistor se utiliza para detectar el aumento de temperatura y controlar la corriente de fuga en un circuito de transistor que ayuda a mantener su estabilidad.

Termopar (sensor de temperatura):

Otro componente que puede detectar la variación de temperatura es un termopar. En su construcción, dos metales diferentes se unen para formar una unión. Su principio fundamental es que cuando la unión de dos metales diferentes se calienta o se expone a altas temperaturas, el potencial a través de sus terminales varía. Por lo tanto, el potencial variable se puede usar para medir la cantidad de cambio en la temperatura.

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