Transductores, funciones, características y tipos.
Los transductores son fundamentales en la actualidad para la industria en procesos de control y automatización. Esto se debe a sus características y propiedades
Definición transductores:
Los transductores son fundamentales en la actualidad para la industria en procesos de control y automatización. Esto se debe a sus características y propiedades, que le permiten registrar un gran número de magnitudes tales como temperatura, presión, concentración de caudal o de gases.
De este modo, este dispositivo convierte la magnitud física en una magnitud eléctrica para que el usuario pueda recibir una señal que se lee a través de diferentes tipos de medidores y displays. Es por esto que conocer las funciones y características de los transductores permite elegir el indicado para cada proceso.
Transductor fotoeléctrico
Definición: El transductor fotoeléctrico convierte la luz.Energía en energía eléctrica. Está hecho de material semiconductor. El transductor fotoeléctrico utiliza un elemento fotosensible, que expulsa los electrones cuando el haz de luz se absorbe a través de él.
Las descargas de electrones varían la propiedad de El elemento fotosensible. De ahí la corriente induce en los dispositivos. La magnitud de la corriente es igual a la luz total absorbida por el elemento fotosensible.
La siguiente figura muestra el esquema de material semiconductor.
El transductor fotoeléctrico absorbe la radiación de luz que cae sobre su material semiconductor. La absorción de la luz energiza los electrones del material y, por lo tanto, los electrones comienzan a moverse.. La movilidad de los electrones produce uno de los tres efectos.
- Resistencia del material cambia.
- La corriente de salida de los semiconductores cambia.
- La tensión de salida de los semiconductores cambia.
Clasificación de los transductores fotoeléctricos
Los transductores fotoeléctricos se clasifican de la siguiente manera.
Célula fotoemisiva
La célula fotoemisiva convierte los fotones enenergía eléctrica. Consiste en la carrera del ánodo y la placa del cátodo. El ánodo y el cátodo están recubiertos con un material fotoemisivo llamadoantimonio de cesio.
Cuando la radiación de la luz cae sobre el cátodo.Las placas de los electrones comienzan a fluir de ánodo a cátodo. Tanto el ánodo como el cátodo están sellados en un tubo de vacío cerrado y opaco. Cuando la radiación de luz cae sobre el tubo sellado, los electrones comienzan a emitir desde el cátodo y se mueven hacia el ánodo.
El ánodo se mantiene al potencial positivo. Así, la corriente fotoeléctrica comienza a fluir a través del ánodo. La magnitud de la corriente es directamente proporcional a la intensidad de la luz que la atraviesa.
Célula fotoconductora
La célula fotoconductora convierte la energía luminosa en una corriente eléctrica. Utiliza el material semiconductor como el seleniuro de cadmio, Ge, Se, como elemento de detección fotográfico.
Cuando el haz de luz cae sobre el semiconductor. Material, su conductividad aumenta y el material funciona como un interruptor cerrado. La corriente comienza a fluir hacia el material y desvía el indicador del medidor.
Celda fotovoltaica
La célula fotovoltaica es el tipo de activo.transductor La corriente comienza a fluir hacia la célula fotovoltaica cuando la carga está conectada a ella. El silicio y el selenio se utilizan como material semiconductor. Cuando el material semiconductor absorbe calor, los electrones libres del material comienzan a moverse. Este fenómeno es conocido como el efecto fotovoltaico.
Los movimientos de los electrones desarrollan la corriente en la celda, y la corriente se conoce como corriente fotoeléctrica.
Fotodiodo
El fotodiodo es un material semiconductor que convierte la luz en la corriente. Los electrones del material semiconductor comienzan a moverse cuando el fotodiodo absorbe la energía de la luz.. El tiempo de respuesta del fotodiodo es muy inferior. Está diseñado para trabajar en polarización inversa.
Fototransistor
El fototransistor es un dispositivo que convierte la energía luminosa en energía eléctrica. Produce tanto la corriente como la tensión.
La célula fotovoltaica es un dispositivo bipolar queEstá hecho de material semiconductor. El material semiconductor está encerrado en un contenedor opaco en el que la luz llega fácilmente al elemento fotosensible. El elemento absorbe la luz y la corriente comienza a fluir desde la base hasta el emisor del dispositivo. Esta corriente se convierte en los voltajes.
Otros tipos de transductores
Rotativos (generalidades):
Un transductor rotativo, también llamado “encoder”, funciona a través de una señal eléctrica (señal senoidal o pulso) indicando el ángulo girado. Si este sensor rotativo se conectara mecánicamente a una rueda, permitiría medir distancias lineales.
Se aplica en máquinas para la industria de la madera, máquinas textiles, máquinas de impresión, máquinas herramienta, robots y dispositivos de medición, inspección y verificación.
Dentro de las clasificaciones de encoder encontramos dos modelos: incrementales y lineales, que tienen su correspondencia según el tipo de información sobre la posición que generan.
De desplazamiento
Un transductor de desplazamiento lineal es un dispositivo que se usa para medir el movimiento rectilíneo de un objeto transformando la magnitud de medición en voltaje o señal eléctrica y viceversa.
Se considera “desplazamiento lineal” al movimiento de un objeto en una determinada dirección a lo largo de un solo eje. La medición de este desplazamiento, tomada en unidad de milímetros o pulgadas, es lo que indica la dirección del movimiento. Esa medida puede tener un valor negativo o positivo.
Particularidades
Debido a sus particularidades, este transductor es ideal para líneas de producción de selección automática y operaciones de calidad, entre otras.
La construcción de sus ejes de acero endurecido, sellos o-ring y vástagos de impulso de titanio garantizan la precisión en la mayoría de los entornos industriales, entre los que se pueden mencionar: aeroespacial, alta precisión, lugares peligrosos, montable en placa de PC, salud, tareas industriales pesadas.
Transductor Melt
Un transductor Melt es, en realidad, un transductor de presión que tiene un sensor capaz de soportar altas temperaturas porque resiste presiones de hasta 3.000 bares y no posee fluido de transmisión.
A su vez, el material del chip de los sensores y el procedimiento tecnológico de la realización de la estructura de la transducción permiten que el dispositivo se pueda usar hasta 350 ºC.
Otra característica para destacar es la solidez de su envase y de las partes que participan en el proceso, además de una estructura modular que facilita la instalación a distancia de donde se encuentra el usuario.
El transductor Melt es ideal para procesos de transformación de materiales plásticos, aplicados al sector de extrusión y del estampado por inyección.
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