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SENSORES DEL SONIDO

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by

Agustín Rodríguez

on 6 March 2014

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Transcript of SENSORES DEL SONIDO

Concepto
Son interruptores eléctricos que trabajan sin contacto. Cuentan con un micrófono sensible diseñado para mostrar las formas de onda de audio de los niveles de ruido entre 45 y 100 dB

Mientras más agudo es el sonido, más frecuencia existe en la onda

Principio de Funcionamiento del Sensor Ultrasónico
La electrónica de control activa periódicamente el amplificador de potencia, de modo que se genere un voltaje senoidal. El convertidor acústico funciona como micrófono y envía un pulso ultrasónico, en el rango de 40 - 400 kHz, el cual si incide en un objeto se origina una reflexión la cual ira al amplificador.

Ondas estacionarias
Se forma por la interferencia de dos ondas de la misma naturaleza con igual amplitud, longitud de onda y frecuencia que avanzan en sentido opuesto a través de un medio.

SENSORES DEL SONIDO
(ultrasonico)

CARACTERISTICAS TECNICAS DE LOS SENSORES DE PROXIMIDAD ULTRASONICOS

VENTAJAS
Partes internas del sensor ultrasónico

Aplicaciones
Los sensores ultrasónicos se aplican en industrias, para los controles de llenado, controles de tensión, detención de niveles en tanques y actualmente en los automóviles.

Como funcionan
Aprovechan el efecto del rebote del sonido debido a la presencia del objeto.
Según el tiempo que transcurre en ir y regresar el pulso sónico es la distancia entre sensor y objeto

Tipos de Sensores
Sensores ultrasónicos unidireccionales.

sensores ultrasónicos de reflexión o bidireccionales

La mayoría de los sensores son bidireccionales o de reflexión.

Las ondas sónicas solo pueden irradiarse si existe un medio. Este medio puede ser, para el caso del ultrasonido un gas, un fluido o un material rígido.

Caracteristicas
Sensor de sonido y la física
Mientras más se aumenta la intensidad de la onda, la amplitud será mayor
Velocidad de propagación del sonido
El sonido como cualquier otra onda, depende de un medio para  propagarse. Es imposible su transporte por el vacío porque no hay átomos a través de los cuales transmitirse. Por este motivo el sonido no se desplaza con la misma velocidad en todos los medios.

GRACIAS
Ejemplos de sensor ultrasónico

La mayoría de los sensores de ultrasonido de bajo coste se basan en la emisión de un pulso de ultrasonido cuyo lóbulo o campo de acción, es de forma cónica.

DESVENTAJAS
Se dispone de versiones
programables.

Rango de detección relativamente amplio.

Relativamente insensibles
a la suciedad y el polvo.

Detección segura de
objetos transparentes.

Si se utilizan sensores de proximidad ultrasónicos para superficies inclinadas, el sonido se desvía.

Los sensores de proximidad ultrasónicos son generalmente mas caros que los sensores de
proximidad ópticos .

Los sensores de proximidad ultrasónicos reaccionan con relativa lentitud
Consideraciones
Al igual que los sensores ópticos, cuando la superficie del objeto está inclinada según la perpendicular al rayo emitido, no se podrá reflejar la suficiente señal hacia el elemento receptor y por lo tanto el sensor generará señales erróneas de detección.
Bajo condiciones agresivas o dificultad en el montaje(cuando el
sensor no se puede montar directamente),el sonido
se puede desviar empleando reflectores adecuados.
Hay que considerar que cada desvio origina pérdidas
y por eso no es recomendable desviar más de dos veces la señal.
Desviación del rayo
Materiales No Reflejantes
Prácticamente se pueden detectar todos los materiales a la temperatura ambiente. Incluso se detecta objetos transparentes, donde el sensor fotoeléctrico presenta algunas dificultades en su detección. Para materiales más difíciles como la esponja (dunlopillo), se pueden detectar aún cuando su tamaño no cubre todo el cono de detección; es decir, cuando los objetos son pequeños. Para otros materiales como el algodón, apenas se pueden detectar y es recomendable hacer pruebas antes de emplear el sensor sónico con objetos de este tipo.
Fuertes corrientes de viento
Como se sabe, el sonido es desviado por corrien- tes de viento, ya que el viento es el que transporta el sonido. Es por esto que se presentan problemas cuando se tienen vientos fuertes (> 20 m/s), ya sean si se presenten en forma radial o axial al sensor. Cuando se quieren detectar objetos pequeños y el viento hace que el eco de las superficies que están detrás del objeto sean retornados hacia el receptor, se presentarán problemas de detección.
Formación de Agua Condensada y Hielo sobre la Superficie de Emisión-Detección del Sensor.
La influencia de la humedad en el funciona- miento del sensor sónico es despreciable. Pero si esta humedad se condensa en la superficie de detección del sensor, se presentarán graves problemas, pues el sensor pierde sensibilidad. Un sensor cubierto con hielo deja prácticamente de funcionar. Pero polvo u otras partículas sueltas apenas influyen en el funcionamiento del sensor. La superficie de detección del sensor no deberá ser pintada, como tampoco se le deberá pergarle alguna etiqueta.
Ruido externo
Hoy en día los sensores ultrasónicos con distancia de detección hasta 2 m, trabajan con frecuencias mayores de 100 kHz. Gracias a esto, estos sensores son practicamente inmunes a los ruidos externos. Si se tienen fuentes de ruido muy altos, que actuan directamente en el cono de detección, la sensibilidad del sensor se atenua, de modo que podría originar problemas con la detección de objetos pequeños.
Detección de cuerpos calientes
Cuando se tienen diferencias de temperaturas muy grandes, se puede originar la ruptura del ruido o bién dispersión. Esto ocasiona problemas de detección o también que el sensor no llegue a detectar nada. Los objetos demasiados calientes apenas se pueden detectar debido a que el sonido se dispersa.
Conexión e instalación
Los sensores ultrasónicos consumen más corriente que los sensores ópticos y muchos más que los inductivos y capacitivos. Para la genera- ción del pulso sónico, la electrónica del sensor requiere de un enorme pulso de corriente. Con el empleo de condensadores electrolíticos grandes, se ayuda a la fuente de alimentación a que fluya un corriente contínua. El polo negativo del sensor debe conectarse al negativo de la fuente de alimentación, pues si la tierra del lugar de montaje del sensor tiene otro potencial, entonces circulará por el sensor una corriente de compensación que originará que el sensor no funcione correctamente.
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