Ud 9 Sistemas Automaticos Sensores

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¿Qué es un sensor? Solución: Los sensores son dispositivos que se encargan de detectar cuáles son las condiciones del entorno.

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¿Cómo se detecta la presencia de objetos y el control de posición a gran distancia? Solución: La presencia de objetos a gran distancia se detecta mediante la emisión, rebote (reflexión) y recepción de rayos láser, ondas de radio u ondas sonoras como en el caso de los fotodetectores, radares y sonares.

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Señala los tipos de sensores que hay para detectar y controlar el desplazamiento y la velocidad. Solución: Para detectar y controlar el desplazamiento y la velocidad se emplean sensores analógicos como los potenciómetros, o bien sensores digitales como los codificadores ópticos o de disco. Los potenciómetros se emplean para detectar desplazamientos ya sean lineales o giros y los codificadores ópticos para la velocidad.

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Relaciona cada sensor con la magnitud que detecta: SENSOR MAGNITUD QUE DETECTA Final de carrera Luz infrarroja Interruptor Reed Humeda LDR Presión de contacto PTC Temperatura NTC Campo magnético Humedad d Luz/oscuridad Infrarrojos Temperatura

Solución: SENSOR Final de carrera Interruptor Reed LDR PTC NTC Humedad Infrarrojos

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MAGNITUD QUE DETECTA Presión de contacto Campo magnético Luz/oscuridad Temperatura Temperatura Humedad Luz infrarroja

Señala cuales son las principales magnitudes que son capaces de detectar los sensores. Solución: Los sensores detectan magnitudes como: la temperatura, la humedad, la luz, el movimiento, la presión, la fuerza o el caudal.

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Indica a qué sensor corresponde el siguiente símbolo eléctrico

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Solución: Corresponde a un interruptor Reed. 7

Señala las diferencias que existen entre los sistemas automáticos de lazo cerrado y de lazo abierto. Solución: La diferencia entre sistemas automáticos de lazo cerrado y abierto estriba en la posibilidad de considerar o no los efectos de salida para contrastarlos con los datos de entrada y modificar, si fuera necesario, su funcionamiento. Los sistemas de lazo abierto no consideran las variaciones del entorno, mientras que los sistemas de lazo cerrado si que tienen en cuenta las variaciones del entorno.

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¿Qué tipo de sensor es y para qué sirve un final de carrera? Solución: Un final de carrera es un sensor de contacto que se utiliza para detectar el final del recorrido de determinados componentes mecánicos móviles.

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¿Qué es un codificador óptico o de disco? ¿Qué tipo de información puede proporcionarnos y cuál es su funcionamiento? Solución: Un codificador óptico o de disco es un sensor de velocidad. Permite informar de la velocidad de un eje, al obtener una serie de pulsos por unidad de tiempo según las veces que la luz de las células fotoeléctricas atraviesa el disco.

10 ¿En qué casos resulta apropiada la utilización de sensores-interruptores de proximidad? Solución: Estos sensores resultan apropiados para dos situaciones específicas: cuando existe un ambiente agresivo que pueda dañar el detector o cuando el movimiento del objeto a detectar se realiza con gran rapidez. 11 Indica al menos tres casos, en los que resulte apropiada la utilización de sensores en los automóviles para determinar el desplazamiento o la velocidad automáticamente. Solución: Espacio recorrido, velocidad instantánea del vehículo y velocidad a la que gira el eje del motor. 12 En relación a l funcionamiento de los sensores, ordena las siguientes fases: - La señal eléctrica del sensor se transforma y se amplifica - El sensor detecta cambios en la magnitud. - El sensor está en contacto con la magnitud a detectar. - Se realiza la acción de control (arranque de un motor) - El cambio en la magnitud produce variaciones eléctricas en el sensor. - La señal eléctrica amplificada se introduce en un circuito electrónico.

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Solución: 1. El sensor está en contacto con la magnitud a detectar. 2. El sensor detecta cambios en la magnitud. 3. El cambio en la magnitud produce variaciones eléctricas en el sensor. 4. La señal eléctrica del sensor se transforma y se amplifica. 5. La señal eléctrica amplificada se introduce en un circuito electrónico 6. Se realiza la acción de control (arranque de un motor) 13 ¿Cómo se detectan el recorrido o la velocidad de objetos? Señala los tipos de sensores empleados. Solución: El recorrido o la velocidad de un objeto se obtienen captando una serie de valores a intervalos de longitud o de tiempo. Los sensores correspondientes tendrán que emitir señales proporcionales o equivalentes a los valores detectados. Para ello se emplean sensores analógicos como potenciómetros, o bien sensores digitales, como los codificadores ópticos o de disco. 14 ¿Cómo se detecta la presencia de personas u objetos en el cierre automático de las puertas de un ascensor? Solución: La detección de personas u objetos se suele realizar con células fotoeléctricas que emiten un haz luminoso. El corte de este haz produce la acción automática de apertura de puertas. 15 Indica que tipo de sistemas de control representan los siguientes esquemas: a) sistema de control acción b)

sensor

sistema de control

acción

realimentación Solución: a) Sistema de control sin realimentación o de lazo abierto. Sistema de control con realimentación o de lazo cerrado. 16 Completar las siguientes frases referidas a los sistemas de control: Si un sistema automático es cerrado existe un dispositivo de ………………….., que informa sobre las condiciones del entorno. Los sistemas automáticos …………………permiten modificar la secuencia de tareas. Un calefactor con termostato es un sistema automático en lazo…………………..porque……….. …………………………………………………………………………………………………………… Un sistema de riego con temporizador es un sistema automático ……………………del entorno porque ………………………………………………………………………………………………….. Solución: Si un sistema automático es cerrado existe un dispositivo de retroalimentación, que informa sobre las condiciones del entorno. Los sistemas automáticos flexibles permiten modificar la secuencia de tareas. Un calefactor con termostato es un sistema automático en lazo cerrado porque se para o vuelve a funcionar según la temperatura del local. Un sistema de riego con temporizador es un sistema automático independiente del entorno porque no considera el estado de humedad del terreno.

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17 Indica cuatro casos en los que resulten apropiados la utilización de sensores de posición. Solución: Los sensores de posición de objetos se utilizan mucho como elementos de protección en cadenas de producción automatizadas, en las paradas de las cabinas de ascensores, apertura automática de puertas o el arranque automático de escaleras mecánicas. 18 Indica que sensor es el que aparece en la imagen y para que se emplea.

Solución: El sensor que aparece en la foto es un final de carrera, y se emplea para detectar el final del recorrido de determinados componentes mecánicos móviles. 19 ¿Cuál es la principal característica que diferencia a los sensores frente a otros dispositivos de medida como puede ser un termómetro? Solución: La principal característica que diferencia a los sensores de otros dispositivos de medida, radica en que no sólo miden los cambios que se producen en el entorno, sino que además convierten ese valor en una señal que puede ser reconocida por la unidad de control o dispositivos actuadores. 20 Indica las tres formas que hay para detectar la posición de los objetos con relación a otro determinado. Solución: Las formas que permiten detectar la posición de objetos con relación a otro determinado son: por contacto, por proximidad sin que se produzca contacto y a gran distancia. 21 ¿Qué es un interruptor Reed? Solución: Un interruptor Reed es un sensor magnético formado por dos placas metálicas, que cuando detectan en su proximidad un campo magnético se polarizan con signo contrario y se atraen, cerrando así el circuito. 22 ¿Qué indican las siglas COM, NC y NA de un final de carrera? Solución: Dichas siglas señalan los tres terminales de conexión del final de carrera. El COM es el común, el NC el normalmente cerrado y el NA el normalmente abierto. 23 Dependiendo de para que vayan a utilizarse los sensores, en algunos casos bastará con detectar un valor límite y en otros deberán apreciar con exactitud las variaciones de un determinado valor, pon varios ejemplos en los que se necesite de uno u otro tipo de sensor.

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Solución: Son ejemplo de detectar un valor límite: el encendido de farolas, la presencia de un tipo de objeto o el sistema de alarma a la salida de un comercio. Por otro lado, se aprecia la variación de un valor: en el ajuste de una lente en una cámara fotográfica o al detectar la velocidad a la que circula un coche. 24 Describe el funcionamiento de un sensor de humedad. Solución: Un circuito de humedad se forma de unos cables de cobre separados unos milímetros. En seco actúa como un interruptor abierto, pero al entrar en contacto con agua la resistencia entre los cables disminuye lo que provoca que circule por ellos una pequeña corriente eléctrica. 25 ¿Qué sensores aparecen en la siguiente figura y cual es su utilidad en el sistema?

Solución: La figura representa el funcionamiento de un ascensor, y cuenta con dos sensores que son finales de carrera. La función de dichos sensores es la de detener el motor, y por tanto el ascensor, cuando la cabina alcanza la parte superior o inferior del ascensor.

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