Se denomina sensor a todo elemento que es capaz de transformar señales físicas como temperatura, posición, longitud etc., en señales eléctricas.
Ópticos
Un sensor óptico se basa en el aprovechamiento de la interacción entre la luz y la materia para determinar las propiedades de ésta. Una mejora de los dispositivos sensores, comprende la utilización de la fibra óptica como elemento de transmisión de la luz.
Tipos de Sensores Óptico
Los sensores ópticos los forman los foto-interruptores de barrera, reflectivos y los
Sensores ópticos.
Foto-interruptores de barrera
Están formados por un emisor de infrarrojos y un fototransistor separados por una abertura donde se insertará un elemento mecánico que producirá un corte del haz. La salida será 0 o 1.
Foto- interruptores reflectivos
Están formados por un emisor y un receptor de infrarrojos situados en el mismo plano de superficie, que por reflexión permiten detectar dos tipos de colores, blanco y negro normalmente, sobre un elemento mecánico. La Figura 4 nos muestra un tipo de foto- interruptor reflectivo.
Encoders ópticos
Con los foto-interruptores y los reflectivos se pueden montar los encoders ópticos, formados por un disco que tiene dibujados segmentos para ser detectados por los sensores. Existen dos tipos de encoders, los Encoders Incrementales y Encoders Absolutos.
-Encoders Incrementales: permiten que un sensor óptico detecte el número de
Segmentos que disponen el disco y otro sensor detecte la posición cero de dicho disco.
Funcionamiento: Principio básico de funcionamiento:emisión y recepción de luz. Tanto en el emisor como en el receptor existen pequeñas lentes ópticas que permiten concentrar el haz de luz y se encuentran en un mismo encapsulado.
Características
La luz como medio detector. Los sensores ópticos utilizan principalmente los
Siguientes componentes emisores:
- LED de luz roja
Luz visible, óptima como ayuda de alineación y para el ajuste de sensor.
- LED infrarrojo (IR)
Radiación invisible con elevada energía.
Modo de comunicación
El modo de operación de los sensores ópticos varía de acuerdo a su tipo, a continuación mencionaremos estas comunicaciones en los tipos de sensores ya descritos.
Barrera de Luz
-Rango amplio (20m)
-El Alineamiento es crítico.
Retro-reflectivo (Réflex)
- Rango 1-3 m.
-Popular y barato
Reflectivo Difuso
- Rango 12-300 mm.
- Barato y fácil de usar.
Sensor De Proximidad
El sensor de proximidad es un transductor que detecta objetos o señales que se encuentran cerca del elemento sensor. Existen varios tipos de sensores de proximidad según el principio físico que utilizan.
Entre los sensores de proximidad se encuentran:
- Sensor capacitivo
- Sensor inductivo
- Sensor fin de carrera
- Sensor infrarrojo
- Sensor ultrasónico
- Sensor magnético
La función del detector capacitivo consiste en señalar un cambio de estado, basado en la variación del estímulo de un campo eléctrico. Los sensores capacitivos detectan objetos metálicos, o no metálicos, midiendo el cambio en la capacitancia, la cual depende de la constante dieléctrica del material a detectar, su masa, tamaño, y distancia hasta la superficie sensible del detector.
Los sensores inductivos de proximidad han sido diseñados para trabajar generando un campo magnético y detectando las pérdidas de corriente de dicho campo generadas al introducirse en él los objetos de detección férricos y no férricos. El sensor consiste en una bobina con núcleo de ferrita, un oscilador, un sensor de nivel de disparo de la señal y un circuito de salida.
El final de carrera o sensor de contacto (también conocido como "interruptor de límite") o limit swicht, son dispositivos eléctricos, neumáticos o mecánicos situados al final del recorrido de un elemento móvil, como por ejemplo una cinta transportadora, con el objetivo de enviar señales que puedan modificar el estado de un circuito. Internamente pueden contener interruptores normalmente abiertos (NA), cerrados (NC) o conmutadores dependiendo de la operación que cumplan al ser accionados.
El receptor de rayos infrarrojos suele ser un fototransistor o un fotodiodo. El circuito de salida utiliza la señal del receptor para amplificarla y adaptarla a una salida que el sistema pueda entender. la señal enviada por el emisor puede ser codificada para distinguirla de otra y así identificar varios sensores a la vez esto es muy utilizado en la robotica en casos en que se necesita tener mas de un emisor infrarrojo y solo se quiera tener un receptor.
Los sensores infrarrojos pueden ser:
Sensor auto réflex: La luz infrarroja viaja en línea recta, en el momento en que un objeto se interpone el haz de luz rebota contra este y cambia de dirección permitiendo que la luz sea enviada al receptor y el elemento sea censado, un objeto de color negro no es detectado ya que este color absorbe la luz y el sensor no experimenta cambios.
Sensor réflex: Tienen el componente emisor y el componente receptor en un solo cuerpo, el haz de luz se establece mediante la utilización de un reflector catadióptrico. El objeto es detectado cuando el haz formado entre el componente emisor, el reflector y el componente receptor es interrumpido.
Los sensores ultrasónicos tienen como función principal la detección de objetos a través de la emisión y reflexión de ondas acústicas. Funcionan emitiendo un pulso ultrasónico contra el objeto a sensar, y al detectar el pulso reflejado, se para un contador de tiempo que inicio su conteo al emitir el pulso.
Los sensores de proximidad magnéticos son caracterizados por la posibilidad de distancias grandes de la conmutación, disponible de los sensores con dimensiones pequeñas. Detectan los objetos magnéticos (imanes generalmente permanentes) que se utilizan para accionar el proceso de la conmutación. Los campos magnéticos pueden pasar a través de muchos materiales no magnéticos, el proceso de la conmutación se puede también accionar sin la necesidad de la exposición directa al objeto.
Conclusión:
En este tema se pudo obtener el objetivo deseado que fue tener un conocimiento de lo que es un sensor, sus tipos, anqué realmente estuvo más enfocado a los sensores ópticos y de proximidad. De esta manera se pudo saber cómo es su funcionamiento, su características y su forma de comunicación de cada uno de ellos.
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La robótica es la ciencia y la tecnología de los robots. Se ocupa del diseño, manufactura y aplicaciones de los robots. La robótica combina diversos disciplinas como son: la mecánica, la electrónica, la informática, la inteligencia artificial y la control. Otras áreas importantes en robótica son el álgebra, los autómatas programables y las máquinas de estados.
Historia de la robótica
La historia de la robótica ha estado unida a la construcción de "artefactos", que trataban de materializar el deseo humano de crear seres a su semejanza y que lo descargasen del trabajo. El ingeniero español Leonardo Torres Quevedo (GAP) (que construyó el primer mando a distancia para su automóvil mediante telegrafía sin hilo, el ajedrecista automático, el primer transbordador aéreo y otros muchos ingenios) acuñó el término "automática" en relación con la teoría de la automatización de tareas tradicionalmente asociadas a los humanos.
Karel Čapek, un escritor checo, acuñó en 1921 el término "Robot" en su obra dramática "Rossum's Universal Robots / R.U.R.", a partir de la palabra checa robota, que significa servidumbre o trabajo forzado. El término robótica es acuñado por Isaac Asimov, definiendo a la ciencia que estudia a los robots. Asimov creó también las Tres Leyes de la Robótica. En la ciencia ficción el hombre ha imaginado a los robots visitando nuevos mundos, haciéndose con el poder, o simplemente aliviando de las labores caseras.
Clasificación de los robots
1.- Robots Play-back.
2.- Robots controlados por sensores.
3.- Robots controlados por visión.
4.- Robots controlados adaptablemente.
5.- Robots con inteligencia artificial.
Los programas en el controlador del robot pueden ser agrupados de acuerdo al nivel de control que realizan.
1.- Nivel de inteligencia artificial.
2.- Nivel de modo de control.
3.- Niveles de servosistemas.
El nivel del lenguaje de programación.
1.- Sistemas guiados.
2.- Sistemas de programación de nivel-robot.
3.- Sistemas de programación de nivel-tarea.
Aplicaciones
Los robots son utilizados en una diversidad de aplicaciones, desde robots tortugas en los salones de clases, robots soldadores en la industria automotriz, hasta brazos teleoperados en el transbordador espacial.
Industria
Los robots son utilizados por una diversidad de procesos industriales como lo son: la soldadura de punto y soldadura de arco, pinturas de spray, transportación de materiales, molienda de materiales, moldeado en la industria plástica, máquinas-herramientas, y otras más.
La robótica es una tecnología con futuro y también para el futuro.
Un robot puede ser descompuesto en un conjunto de subsistemas funcionales: procesos, planeación, control, sensores, sistemas eléctricos, y sistemas mecánicos. El subsistema de Software es una parte implícita de los subsistemas de sensores, planeación, y control; que integra todos los subsistemas como un todo.
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la Domótica
Domótica es el término "científico" que se utiliza para denominar la parte de la tecnología electrónica e informática, que integra el control y supervisión de los elementos existentes en un edificio de oficinas o en uno de viviendas o simplemente en cualquier hogar.
Los sistemas inteligentes pueden ser centralizados o descentralizado:
Definición.
Es muy difícil dar con exactitud una definición sobre un edificio inteligente, por lo que se citarán diferentes conceptos, de acuerdo a la compañía, institución o profesional de que se trate.
-Intelligent Building Institute (IBI), Washington, D.C., E.U.
Un edificio inteligente es aquel que proporciona un ambiente de trabajo productivo y eficiente a través de la optimización de sus cuatro elementos básicos: estructura, sistemas, servicios y administración, con las interrelaciones entre ellos.
-Compañía HoneywelI, S.A. de C. V., México, D.F.
Se considera como edificio inteligente aquél que posee un diseño adecuado que maximiza la funcionalidad y eficiencia en favor de los ocupantes, permitiendo la incorporación y/o modificación de los elementos necesarios para el desarrollo de la actividad cotidiana, con la finalidad de lograr un costo mínimo de ocupación, extender su ciclo de vida y garantizar una mayor productividad estimulada por un ambiente de máximo confort.
-Compañía AT&T, S.A. de C.V., México, D.F.
Un edificio es inteligente cuando las capacidades necesarias para lograr que el costo de un ciclo de vida sea el óptimo en ocupación e incremento de la productividad, sean inherentes en el diseño y administración del edificio.
Aplicaciones :
· Edificio de oficinas
· Corporativas
· Multiusuario
· Hoteles.
· Hospitales.
· Universidades.
· Industrias.
Servicios de Seguridad:
· Detectores de presencia
· Circuitos cerrados de televisión
· Comprobación del estado de las puertas.
· Vigilancia perimetral y periférica
· Control y bloqueo de accesos
· Protección anti-intrusos
· Control/comprobación de rondas de vigilancia
· Detección de incendios (humo y fuego)
· Detección de escapes o fugas de gas
· Evacuación automática de humo
· Señalización y megafonía de emergencia
· Telefonía de emergencia (interna o externa)
· Conexión con las fuerzas del orden, bomberos u otras
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Sensores
Industriales
La gama completa de tecnología de sensores ofrece la solución adecuada para múltiples tareas de automatización. Incluso en condiciones extremas, se detecta la forma, la posición y la superficie de objetos con exactitud, se cuentan, se colocan y se recogen las distancias con gran acierto
Sensores Químicos
Biochips Para Detectar Cáncer Con Mayor Antelación
En su lucha contra el cáncer, los médicos acaban de ganar una nueva arma para agregar a su arsenal. Unos investigadores del Laboratorio Nacional de Argonne han desarrollado un chip que puede salvar vidas diagnosticando ciertos tipos de cáncer, aún antes de que los pacientes presenten síntomas.
La nueva tecnología, un biochip, consiste en un panel cuadrado de un centímetro de lado que alberga, según se necesite, entre varias docenas y varios cientos de "puntos" o pequeñas gotas. Cada una de éstas contiene una única proteína, anticuerpo o ácido nucleico que se unirá con una secuencia particular de ADN o un antígeno.
Un tumor, incluso en sus fases asintomáticas más tempranas, puede liberar proteínas que acaban en el sistema circulatorio del paciente. Estas proteínas activan el sistema inmunológico para que produzca anticuerpos.
Un tumor, incluso en sus fases asintomáticas más tempranas, puede liberar proteínas que acaban en el sistema circulatorio del paciente. Estas proteínas activan el sistema inmunológico para que produzca anticuerpos.
Los anticuerpos son los guardianes del orden en el cuerpo. Si una célula cancerosa produce proteínas anómalas, entonces es muy probable que el paciente tenga un perfil de anticuerpos que difiere del de una persona sana. Se pueden buscar similitudes y diferencias en los perfiles de los anticuerpos y encontrar las pistas y los marcadores que sirven como indicadores tempranos de la enfermedad.
Utilizando los propios autoanticuerpos del paciente de cáncer como una herramienta de diagnóstico, los médicos posiblemente podrán diseñar tratamientos basados en su perfil personal de autoanticuerpos. Esta tecnología está diseñada para adquirir una ventaja estratégica a partir de la información contenida dentro de la propia biología del paciente.
Cuando, por ejemplo, un biochip diseñado para detectar las enfermedades de las vías respiratorias superiores, es expuesto a una muestra tomada de la boca de un paciente, los patrones de enlace de las proteínas o los ácidos nucleicos en el panel son la causa de que una serie de puntos se "iluminen" cuando son escaneados y analizados con un ordenador. Los algoritmos informáticos del software descifran el patrón de los puntos producido por el biochip, calculan la probabilidad estadística de cada posible enfermedad y proporcionan esta información al médico.
Robótica-Encoders Absolutos: permiten conocer la posición exacta en cada momento sin tener que dar una vuelta entera para detectar el punto cero del disco.
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