Sensores y actuadores. Cómo la electrónica y la robótica son capaces de interactuar con el mundo

Durante el taller se trabajarán los siguientes objetivos específicos:

• Aprender a diferenciar los diferentes tipos de sensores y las variables físicas que son capaces de medir.
• Entender que a la hora de elegir un sensor, debemos leer detenidamente las características y elegir uno que sea compatible con nuestro sistema (tensión y voltaje)
• Conocer el funcionamiento de los actuadores más habituales que tenemos en nuestra vida cotidiana.
• Descubrir que la electrónica es pieza clave a la hora de aprovechar al máximo la información que es capaz de suministrar un sensor o para conseguir el funcionamiento más efectivo de un actuador.

Un sensor es un dispositivo capaz de detectar magnitudes físicas o químicas, llamadas variables de instrumentación o estímulos (fig 01), y transformarlas en variables eléctricas. Las variables de instrumentación pueden ser por ejemplo: temperatura, intensidad lumínica, distancia, aceleración, inclinación, desplazamiento, presión, fuerza, torsión, humedad, movimiento, pH, etc. Una magnitud eléctrica puede ser una resistencia eléctrica (como en una RTD), una capacidad eléctrica (como en un sensor de humedad o un sensor capacitivo), una tensión eléctrica (como en un termopar), una corriente eléctrica (como en un fototransistor), etc.

Los sensores se pueden clasificar en función de los datos de salida en:

• Digitales
• Analógicos
• Comunicación por Bus

Un actuador es un dispositivo capaz de transformar energía hidráulica, neumática o eléctrica en la activación de un proceso con la finalidad de generar un efecto sobre elemento externo. Este recibe la orden de un regulador, controlador o en nuestro caso un Arduino y en función a ella genera la orden para activar un elemento final de control como, por ejemplo, una válvula.

Existen varios tipos de actuadores como son:

• Electrónicos
• Hidráulicos
• Neumáticos
• Eléctricos
• Motores
• Bombas

Sensores y actuadores constituyen, hoy por hoy, la forma por excelencia a través de la cual, los dispositivos electrónicos interactúan con nuestro mundo.
Están a nuestro alrededor sin darnos cuenta: en el coche, en el móvil que utilizamos, en nuestra casa. De forma transparente a nosotros, aparecen de forma cotidiana para hacerlos la vida más fácil y cómoda.

Los contenidos teóricos a divulgar comprenden conceptos de física, asociados al mecanismo de conversión de señal física a eléctrica (caso de sensores) y viceversa (caso de actuadores). Además, se introducen conceptos de electrónica, asociado a la teoría necesaria para adaptar las señales eléctricas procedentes de los sensores a los rangos de entrada habituales de los sistemas de regulación y control.

Dentro de lo que serían las titulaciones impartidas por la UPCT, los contenidos descritos con el taller están orientados a despertar vocaciones asociados a las siguientes titulaciones:

• Grado en Ingeniería Electrónica Industrial y Automática
• Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales
• Grado en Ingeniería en Sistemas de Telecomunicación
• Máster Universitario en Ingeniería Industrial
• Máster Universitario en Ingeniería de Telecomunicación
• Máster Universitario en Sistemas Electrónicos e Instrumentación

Se aportarán pósteres explicativos del funcionamiento interno de algunos sensores, junto a maquetas demostrativas del funcionamiento de alguno de ellos.

Los sensores son componentes principales de dispositivos orientados a ayuda a la discapacidad. Se expondrán aplicaciones de algunos de ellos.

Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial

Definición de sensor

Tipos de sensores