Datos interesantes sobre los temas de tecnología de medición industrial de ELOVIS
Si quiere saber más sobre los fundamentos de la tecnología de medición industrial de ELOVIS, lo encontrará en esta página. Aquí se explican, se definen y, si es posible, se ilustran con ejemplos prácticos sencillos los términos esenciales de la tecnología de medición ELOVIS. Además de las explicaciones sobre la medición de la longitud en redes y correas con codificadores o codificadores rotativos o codificadores láser o sistemas láser Doppler, la página también trata de la tecnología de medición de la longitud de las piezas con explicaciones de la barrera de luz única a través de rejillas de luz a la rejilla de luz longitudinal. El glosario se ha ampliado para incluir el área temática «distancia, distancia, distancia y longitud», así como las 7 unidades básicas del sistema SI. Si desea más explicaciones sobre temas de tecnología de medición, esperamos sus sugerencias y sus comentarios. Simplemente utilice nuestro formulario de contacto a través del botón de contacto.
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PALABRA CLAVE
DEFINICIÓN / DISEÑOS /*
Encoder
Un codificador, también llamado codificador (en inglés), es un elemento técnico. El término puede aparecer tanto en la ingeniería de comunicaciones como en la ingeniería de conducción. A continuación nos ocuparemos de los codificadores en la ingeniería de conducción:
Los codificadores para la formación de la señal de los movimientos trabajan óptica, magnética o mecánicamente con los contactos. Son transductores o dispositivos de entrada que detectan la posición actual de un eje o de una unidad motriz y la emiten como una señal eléctrica. Hay dos tipos de codificadores: los rotativos y los lineales. Los codificadores rotativos o los codificadores rotativos se montan en componentes rotativos, por ejemplo en el eje de un motor. Los codificadores lineales suelen estar montados en componentes con movimientos rectos.
Los codificadores tienen estándares de medición incrementales, contables o absolutos como patrones de líneas (barrera de luz), magnetización o contactos. En el caso de la magnetización permanente, la modulación del campo magnético puede evaluarse utilizando sensores AMR, GMR, Hall o sensores inductivos. Para los sensores inductivos incrementales, los dientes no magnéticos suelen ser también suficientes.
Los codificadores absolutos funcionan sobre la base de normas de medición que asignan un patrón de señal único a cada posición (véase Codificadores absolutos).
Los codificadores que no miden absolutamente se denominan codificadores incrementales. Se utilizan en los ejes de los motores, pero también como dispositivos de entrada en los dispositivos de funcionamiento digital para establecer parámetros (como el volumen) o para controlar manualmente los movimientos de los motores (por ejemplo, en los controles CNC).
Con la ayuda de la señal de salida de un codificador, una unidad de accionamiento equipada con él puede realizar movimientos reproducibles y, en el caso de un codificador absoluto, volver exactamente a la posición inicial (posición de referencia) incluso después de que la máquina se haya apagado. Los codificadores incrementales requieren un codificador adicional, por ejemplo un interruptor de límite, para encontrar la posición de referencia. Un ejemplo de codificador incremental lineal es el escaneo óptico de un patrón de líneas aplicado a una tira en una impresora, que permite al carro de impresión realizar un movimiento definido a lo largo de la línea.
Codificador de la rueda de medición
La medición táctil de los movimientos lineales directamente en la superficie de medición puede realizarse con una rueda de medición o un impulsor, que acciona un codificador o un codificador rotativo:
Los sistemas de ruedas de medición toman los movimientos lineales con una rueda y los convierten en valores de velocidad o posición. El sistema no requiere un punto de referencia en la superficie para ser medido. Esto lo hace adecuado para las mediciones en diferentes superficies. En la mayoría de los casos, un resorte integrado en el brazo de montaje de la rueda de medición asegura que la rueda esté permanentemente presionada sobre la superficie, asegurando así una medición. La suficiente fricción entre la rueda de medición y la superficie de medición es decisiva para el buen funcionamiento de un sistema de rueda de medición. Si esta fricción no está garantizada o si la rueda de medición deja marcas indeseables, se recomienda el uso de un codificador láser.
Laser-Encoder
Los codificadores láser son ideales para sustituir a los codificadores/codificadores accionados por ruedas de medición o para medir la longitud y la velocidad a través del accionamiento de la máquina. Codificadores láser Los sistemas de medición de longitud y velocidad funcionan sin contacto y, por lo tanto, sin deslizamiento, no requieren mantenimiento, son permanentemente precisos y funcionan casi independientemente del material. Las superficies claras, oscuras, negras, brillantes, mates, estructuradas y desiguales se miden con igual precisión. El precio más elevado de los codificadores láser en comparación con los codificadores de ruedas de medición suele amortizarse rápidamente gracias a la mayor precisión de la medición y, especialmente, a la vida útil considerablemente más larga de los codificadores láser. Los codificadores láser también tienen una función de autocontrol y pueden señalar condiciones de error. Los codificadores láser funcionan según el principio de la velocimetría Doppler láser y, al igual que los codificadores/codificadores rotativos normales, pueden emitir una señal de cuadratura parametrizable o una señal de pulso de codificador. También se dispone de acopladores de bus de campo y otras interfaces de red, lo que hace que los codificadores láser a menudo sean aún más fáciles de integrar en los sistemas de control de plantas que los codificadores/codificadores convencionales.
Efecto Doppler
La explicación más simple y por lo tanto más conocida del principio Doppler es la sirena de los vehículos de emergencia en movimiento. Esto se debe a que cuando un vehículo de emergencia se mueve hacia la ubicación fija de un observador/oyente/receptor, el sonido de la sirena suena más alto hasta que el vehículo ha llegado al lugar. Allí oirás el verdadero sonido. A medida que el vehículo se aleja de la ubicación del oyente, el sonido de la sirena se hace cada vez más bajo. El sonido percibido por el receptor es una frecuencia con un cierto número de oscilaciones por segundo. Si la fuente de sonido es estacionaria, el receptor alcanza la frecuencia real del sonido. Sin embargo, tan pronto como la fuente de sonido se aleja del receptor, el sonido, o la frecuencia, se transmite desde una distancia cada vez mayor. Por lo tanto, la frecuencia que llega al receptor se hace más baja o el sonido se hace más bajo. El llamado efecto Doppler se aplica a las ondas sonoras y también a cualquier otro tipo de onda, como las ondas de luz.
Velocimetría Doppler con láser
La Velocimetría Láser Doppler es un método para medir la velocidad de las superficies en movimiento sin contacto. Un rayo láser de longitud de onda constante se divide en dos rayos parciales de igual intensidad por medio de un divisor de rayos. Estos dos rayos parciales son llevados al corte en un ángulo definido por conjuntos ópticos. Cuando dos rayos láser de la misma longitud de onda se intersectan, se crea un patrón de franjas de interferencia de rayas brillantes en la intersección del rayo. La característica especial es que las distancias de este patrón de franjas están exactamente definidas por la longitud de onda de la luz y el ángulo en el que los rayos láser se encuentran. Esta es la escala de un sistema de medición Doppler láser. Un fotodetector dirigido al patrón de bandas recibe la frecuencia Doppler con la luz retrodispersada, es decir, la frecuencia causada por el movimiento del material. Es más fácil de entender si uno se imagina un punto elevado en la microestructura de la superficie en movimiento que pasa a través del patrón de la franja. Cada vez que el punto elevado pasa a través de una franja brillante, refleja la luz del láser y por lo tanto emite un pulso de luz tras otro. El fotodetector toma una frecuencia de parpadeo y la convierte en una frecuencia eléctrica, la frecuencia Doppler. Una unidad de evaluación convierte entonces la frecuencia Doppler por integración en el tiempo, por ejemplo, en una señal proporcional a la longitud, para su salida a la salida de los pulsos. Los sensores que trabajan con el principio Doppler también se llaman codificadores láser o velocímetros de superficie láser o velocímetros de superficie láser y por lo tanto sensores LSV.
Barrera de luz
En la optoelectrónica, una barrera de luz es un sistema que detecta la interrupción de un rayo de luz y lo muestra como una señal eléctrica. De esta manera, los dispositivos automáticos pueden detectar objetos en movimiento sin contacto.
Las barreras de luz consisten en una fuente de haz de luz (el transmisor) y un sensor (el receptor) para esta radiación.
Como fuentes de luz se utilizan diodos emisores de luz con una longitud de onda de 660 nm (luz roja visible) o LEDs infrarrojos con 880-940 nm en el rango de infrarrojos. La luz infrarroja tiene la ventaja de lograr un mayor alcance en los materiales oscuros, y no es visible para el ojo humano. La ventaja de la luz roja es que el sistema de sensores se ajusta más fácilmente debido al punto de luz visible. Para aplicaciones particularmente precisas (detección de piezas pequeñas, alta repetibilidad), se suele utilizar la luz de un diodo láser. El receptor suele ser un fotodiodo o un fototransistor, más raramente un fotoresistente.
Para que un sensor fotoeléctrico sea insensible a la luz extraña, la radiación se modula, especialmente en el caso de los modelos de largo alcance, para que pueda distinguirse de la luz ambiente. Además, se puede montar un filtro de infrarrojos, que parece casi negro para el ojo humano, delante del receptor para proteger la luz de alta frecuencia, incluida la parte visible de la luz del día.
Para aumentar el alcance, el transmisor y el receptor suelen estar equipados con un sistema de enfoque óptico, como una lente convergente. Además, los fotodiodos y los fototransistores pueden montarse en una carcasa de chapa cilíndrica que bloquea la luz lateral. Una pequeña lente de plástico o de vidrio se presiona en la abertura circular de esta carcasa de forma definida. A menudo las carcasas de los pequeños transmisores y receptores consisten enteramente en plástico negro, que es transparente sólo para el IR.
Los tipos de barrera de luz
El sensor fotoeléctrico del rayo de luz
Con los sensores de rayo pasante, el transmisor y el receptor se enfrentan. Estos incluyen acopladores de horquilla y sensores fotoeléctricos de horquilla en los que el transmisor y el receptor están premontados a una cierta distancia (normalmente de 3 a 120 mm) el uno del otro. Si el transmisor y el receptor están en carcasas separadas, deben montarse alineados entre sí y ajustarse con precisión durante la instalación. Los sensores fotoeléctricos de haz pasante tienen el mayor alcance de todos los tipos, normalmente hasta 80 m.
Sensor fotoeléctrico retro-reflectante
El transmisor y el receptor de los sensores de retro-reflexión están situados paralelamente en una carcasa común. La señal luminosa del transmisor se refleja en un lado opuesto al sensor fotoeléctrico por medio de un reflector o por medio de una marca de película.
Las versiones con reflector difieren en cuanto al uso de un filtro de polarización. Las versiones con filtro de polarización sólo detectan un retrorreflector o reflector, pero no otras superficies reflectantes. Esto significa que incluso una superficie reflectante se detecta como una interrupción; esto proporciona una seguridad adicional. El uso de retrorreflectores y sensores fotoeléctricos retro-reflectantes simplifica considerablemente su montaje debido al reducido esfuerzo de cableado y porque no se requiere una alineación precisa del reflector con el sensor fotoeléctrico.
Escáner de luz de reflexión difusa
La señal luminosa es reflejada por el objeto a detectar. Por lo tanto, la distancia de conmutación depende de las propiedades de reflexión de la superficie del objeto. El transmisor y el receptor también están situados paralelamente uno al otro en un bastidor común.
Además de los escáneres de luz de reflexión difusa puramente energéticos, los escáneres de luz de reflexión difusa con supresión de fondo son de gran importancia práctica, ya que son capaces de detectar objetos oscuros contra un fondo claro. Si también son capaces de determinar distancias, se llaman sensores de distancia – entonces suelen funcionar según el principio de triangulación y contienen un fotodiodo sensible a la posición (PSD) en lugar del fototransistor. Pueden utilizarse para construir escáneres de luz de reflexión difusa que puedan distinguir entre diferentes objetos (por ejemplo, en una cinta transportadora). También hay sensores de distancia con función de conmutación que funcionan según el principio de medición del tiempo de viaje de la luz. Alcanzan un mayor alcance que los escáneres de luz de reflexión difusa (normalmente hasta 75 m).
Cortina de luz
Además de las versiones simples con un solo rayo de luz, también hay las llamadas redes o cortinas de luz que funcionan con varios rayos de luz paralelos. Pueden utilizarse para vigilar un área grande, por ejemplo, el acceso a una máquina o a una habitación con alarma. Con una cortina de luz, las aberturas de los ascensores de los edificios están mucho mejor protegidas que con una sola barrera de luz a la altura del tobillo, que era estándar hasta 1970.
Barrera de luz de fibra óptica
También hay sensores de fibra óptica en los que la óptica y la electrónica están dispuestas por separado y conectadas por fibra óptica. Se utilizan, por ejemplo, en condiciones de instalaciones estrechas. Los sensores fotoeléctricos de reflexión y los sensores de rayos X son posibles aquí.
Interruptores de proximidad fotoeléctricos lineales/redes de luz
ELOVIS ofrece la tecnología de medición de interruptores de proximidad fotoeléctricos longitudinales LED, única en el mundo, que también puede describirse con el término «micrómetro óptico» o «rejilla de luz de medición». La serie ELOVIS de interruptores de proximidad fotoeléctricos longitudinales se llama SLM para la medición de la longitud de las piezas. Las piezas a medir pasan por el sistema SLM sin detenerse en dirección longitudinal. Tan pronto como las piezas están completamente entre las dos líneas de sensores (una línea emisora de luz y una línea receptora), se dispara automáticamente una medición. Dado que el sistema SLM determina la sombra emitida por el objeto a medir en luz transmitida, no hay prácticamente ninguna dependencia material. Incluso numerosos materiales transparentes con un cierto grado de opacidad pueden ser medidos con este sistema de sensores. Los sistemas de detectores de proximidad fotoeléctricos longitudinales se utilizan para la medición de alta precisión, sin contacto, de perfiles, tubos, mangueras, placas, piezas en bruto, vigas, pernos o núcleos de bobinado de una amplia variedad de materiales. Los interruptores de proximidad fotoeléctricos lineales están disponibles en dos versiones. Dependiendo de la longitud del sistema, el sistema estándar de SLM puede medir actualmente piezas de hasta aprox. 5 m de longitud. Los sistemas SLM/2 de dos partes se utilizan para la re-medición de piezas con una longitud de hasta aprox. 15 m, o si no se pueden utilizar líneas continuas de medición SLM en el edificio. Los interruptores de proximidad fotoeléctricos longitudinales ELOVIS no requieren mantenimiento, están calibrados permanentemente y miden en gran medida independientemente del material.
Medidor
El metro (hasta 2010: «el metro») es la unidad básica de longitud en el Sistema Internacional de Unidades (SI) y otros sistemas métricos de unidades. El nombre «metro» se deriva del griego antiguo μέτρον métron, que significa «medida, longitud». Un metro se define como la longitud de la distancia que la luz recorre en el vacío durante 1/299 792 458 segundos. Esta definición actual está en vigor desde 1983 (véase más abajo: definición de metro basada en la velocidad de la luz). El símbolo de unidad del medidor es la letra minúscula «m». Para los múltiplos decimales y las partes del medidor, se utilizan los prefijos internacionales para las unidades de medida.
El metro se definió en 1799 como la longitud del metro original, un prototipo hecho de platino. Según las mediciones realizadas en esa época, su longitud era igual a diez millonésimas de la distancia del Polo Norte al ecuador.
La unidad de longitud «metro» se ha utilizado desde finales del siglo XVIII. El origen de esta unidad de longitud se remonta a una decisión de la Asamblea Nacional Francesa para definir una medida uniforme de longitud. Esto fue precedido por una serie de propuestas para la definición de una unidad de longitud que, a diferencia de las medidas tradicionales de longitud, no se derivaba de la longitud de los miembros humanos (el ancho del dedo, la pulgada, el ancho de la mano, el palmo de la mano, el codo, el pie, la entrepierna y la braza). En 1668, el abate Jean Picard propuso que la unidad de longitud fuera el péndulo de segundos, la longitud de un péndulo que tiene un medio período de un segundo. En el campo gravitatorio de Europa, tal péndulo tendría una longitud de unos 0,994 m y se acercaría bastante a la definición actual del metro. Sin embargo, la nueva unidad de longitud no fue determinada por el péndulo por segundo, sino por la figura de la Tierra. En 1735, la Academia de Ciencias de París envió dos expediciones para medir los grados en lo que hoy es Ecuador y Laponia para determinar las dimensiones exactas de la Tierra. En 1793, la Convención Nacional Francesa – además de un nuevo calendario – también estableció una nueva longitud: el metro debía ser la décima millonésima parte del cuadrante de la Tierra en el meridiano de París – es decir, la décima millonésima parte de la distancia desde el Polo Norte a través de París hasta el ecuador. Un prototipo de este medidor fue fundido en latón en 1795.
Urmeter
Entre 1792 y 1799, Delambre y Méchain volvieron a determinar la longitud del arco del meridiano entre Dunkerque y Barcelona. Una combinación con los resultados de Ecuador-Países Bajos dio como resultado un nuevo valor de 443.296 líneas parisinas, que fue declarado vinculante en 1799 y realizado como una barra de platino, el medidor original. En el siglo XIX, sin embargo, mediciones más precisas de la tierra llegaron a la conclusión de que el metro original era alrededor de 0,02 % demasiado corto. Sin embargo, se mantuvo el metro definido en 1799, con el resultado de que el cuadrante del meridiano de la Tierra no tiene 10.000 km de longitud, sino 10.001,966 km. Esta longitud se aplica al meridiano de París, otros meridianos pueden tener otras longitudes. Un efecto secundario fue que se reconoció que la Tierra no es un elipsoide exacto de rotación, sino que tiene una forma irregular. La tierra había demostrado ser inadecuada para definir el metro. Por lo tanto, hasta 1960, el metro se definía como la longitud de un objeto concreto – primero el metro original, luego, desde 1889, el prototipo de metro internacional (véase más abajo). Todas las definiciones posteriores pretendían corresponder lo más fielmente posible a esta extensión.
En 1889, la Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM) introdujo el Prototipo Internacional de Medidor como el prototipo del medidor unitario. Esta era una varilla con una sección transversal en forma de cruz. El material elegido fue una aleación de platino-iridio en una proporción de 90:10. La longitud del metro se definió como la distancia entre las líneas centrales de dos grupos de líneas en la varilla, que se mantuvo a una temperatura constante de 0 °C. Se produjeron 30 copias de este prototipo y se entregaron a los institutos nacionales de verificación.
Definición del medidor basada en la longitud de onda de las líneas espectrales
Aunque se dio gran importancia a la durabilidad e inalterabilidad durante la producción de los prototipos de metros, quedó claro que éstos son fundamentalmente perecederos. La producción de copias condujo inevitablemente a desviaciones y -al igual que las comparaciones regulares de las copias entre sí y con el original- al riesgo de daños.
Como remedio, Albert A. Michelson propuso a principios del siglo XX definir el metro en base a la longitud de onda de las líneas espectrales. En 1951, Ernst Engelhard y Wilhelm Kösters del Physikalisch-Technische Bundesanstalt de Braunschweig desarrollaron la lámpara espectral Krypton 86, que producía luz naranja-roja con la longitud de onda más estable y reproducible de la época y que superaba la precisión del medidor original. En 1960 el medidor fue oficialmente redefinido: Un metro era ahora 1.650.763,73 veces la longitud de onda de la radiación emitida por los átomos del nucleido 86Kr durante la transición del estado 5d5 al estado 2p10, propagándose en el vacío. El valor numérico se eligió de manera que el resultado correspondiera al medidor dentro de la incertidumbre de medición válida hasta 1960. Para entender esta definición sólo se requería el conocimiento de la física atómica. Si se dispusiera de esto y del equipo necesario, la longitud de un metro podría reproducirse en cualquier lugar. El metro fue, por lo tanto, la primera unidad básica basada en una constante natural que podía realizarse independientemente de las normas y reglas de medición.
La definición del medidor basada en la velocidad de la luz
Con la lámpara de Kypton se pudo definir el medidor con una precisión de 10-8. Sin embargo, con el descubrimiento del láser, en los años siguientes se desarrollaron fuentes de luz y métodos de medición cada vez más estables. En particular, la velocidad de la luz podía determinarse con una precisión de 1 m/s, y la definición del medidor se convirtió en el factor limitante. Por lo tanto, en la 15ª Conferencia General de Pesos y Medidas (CGPM) de 1975, se recomendó que el valor numérico de la velocidad de la luz ya no se midiera, sino que se determinara numéricamente, y a partir de entonces la unidad de longitud se definiera sobre la base de la velocidad de la luz. La 17ª CGPM adoptó esta definición el 20 de octubre de 1983. El medidor se definió como la distancia que la luz viaja en el vacío en el intervalo de tiempo de 1/299 792 458 segundos. Con la redefinición del SI en 2019 por la 26ª Conferencia General de Pesos y Medidas, sólo se adaptó la redacción de la definición a la de las demás unidades básicas del SI.
Longitud
La longitud es una cantidad física que indica la extensión de los objetos físicos y sus distancias entre sí. El símbolo de la longitud es la letra minúscula «l», su unidad SI es el metro «m». Para la longitud de las trayectorias y curvas, se suele utilizar la «s» como símbolo de la fórmula. En el sistema SI, la longitud es una cantidad básica.
La longitud se mide comparando la longitud que se va a medir con escalas de longitud conocida. La longitud de las distancias entre dos puntos o una escala se considera constante en la física clásica. Sin embargo, en la relatividad especial, la longitud depende del estado relativo de movimiento del respectivo observador; esto se denomina contracción relativista de la longitud.
Distancia (también distancia o alcance)
La distancia, también llamada distancia o distancia entre dos puntos, es la longitud de la conexión más corta entre estos puntos.
En el espacio euclidiano esta es la longitud de la distancia de la línea recta entre los dos puntos. La distancia entre dos objetos geométricos es la longitud de la línea de conexión más corta entre los dos objetos, es decir, la distancia entre los dos puntos más cercanos entre sí. Si no se consideran los puntos más cercanos de dos objetos, esto se indica explícitamente o resulta de la conexión, como la distancia de los centros geométricos o los centros de gravedad.
El área de las matemáticas que se ocupa de la medición de la distancia es la métrica.
La distancia, la distancia, la distancia entre dos valores de una cantidad o entre dos puntos en el tiempo se determina formando el valor absoluto de su diferencia, es decir, restándolos entre sí y formando el valor absoluto del resultado. La distancia medida es independiente del punto de referencia seleccionado del sistema de coordenadas, pero no de su escala.
La distancia euclidiana
En el sistema de coordenadas cartesianas, la distancia (distancia euclidiana) entre dos puntos se calcula utilizando el teorema de Pitágoras:
- d ( A , B ) = ∑ i = 1 n ( a i − b i ) 2 , wobei A = ( a 1 , … , a n ) ∈ R n und B = ( b 1 , … , b n ) ∈ R n
Para el nivel ( A , B ∈ R 2 ):
- d ( A , B ) = ( a 1 − b 1 ) 2 + ( a 2 − b 2 ) 2
Para el espacio tridimensional ( A , B ∈ R 3):
- d ( A , B ) = ( a 1 − b 1 ) 2 + ( a 2 − b 2 ) 2 + ( a 3 − b 3 ) 2
La distancia de un punto a una línea recta o a una superficie plana es la distancia desde la base de la perpendicular que cae sobre él, la de una línea curva es siempre una distancia desde una de sus tangentes.
Las posibilidades de cálculo de las distancias de los puntos a las líneas o los planos se enumeran en la geometría analítica de la colección de fórmulas.
Sensor de desplazamiento
Un sensor de desplazamiento se utiliza para medir la distancia entre un objeto y un punto de referencia o los cambios de longitud. El cambio de desplazamiento se convierte en una señal estándar. Otros términos para esto son sistema de medición de desplazamiento, transductor de desplazamiento, sensor de distancia, sensor de posición o sensor de distancia. Este artículo ofrece una visión general de los principios funcionales del campo de la tecnología de la automatización, fuera de esto hay otros métodos → ver medición de distancia Una descripción detallada se puede encontrar en los artículos enlazados.
Por el contrario, los interruptores de proximidad generan una señal de conmutación cuando se aproxima un objeto.
Principios de funcionamiento de los sensores de desplazamiento
Cambio de resistencia
El transmisor del potenciómetro tiene un limpiaparabrisas en una resistencia a la que se aplica un voltaje constante. Suministra directamente un voltaje de salida que depende linealmente del desplazamiento. Una desventaja es el desgaste causado por la fricción del deslizador.
El medidor de tensión cambia su resistencia eléctrica cambiando la longitud y la sección transversal.
Inductancia variable
Con un sensor inductivo la inductancia de una bobina cambia. O bien el objeto metálico se mide sin contacto o bien el cabezal de la sonda mueve un núcleo metálico en la bobina (armadura de émbolo).
El transformador diferencial (LVDT) tiene un núcleo móvil que influye en el factor de acoplamiento a dos bobinas secundarias.
Con el transductor de armadura cruzada, se cambia la brecha de aire de un circuito magnético.
El codificador de anillo de cortocircuito cambia el espacio de aire efectivo de un circuito magnético.
El sensor de distancia magneto-inductivo (MDS) mide la distancia de un campo magnético incluso detrás de una partición no magnética [1].
El sensor de corrientes de Foucault también puede medir materiales no magnéticos, pero conductores de corriente sin contacto.
Capacidad variable
El sensor capacitivo consiste en dos partes metálicas aisladas entre sí. Junto con el objeto medido forma un condensador de capacitancia variable.
Flujo luminoso variable
Técnicas de imágenes de sombras
Según el método de imagen de sombra, se sombrea una cortina de luz dispuesta en ángulos rectos con respecto al movimiento y se determina la distancia a partir de ésta (micrómetro óptico).
El sensor de trayectoria de la fibra óptica evalúa el brillo de una barrera de luz.
El Videoextensómetro mide las distancias y la elongación durante los ensayos de tracción por medio de una cámara dispuesta en ángulo recto con el movimiento, sin contacto.
Contar los pulsos
Esquema de una escala de vidrio
El codificador incremental tiene un estándar de medición periódica (líneas en vidrio o metal, magnetización en una cinta magnética, dientes en un estante). La cabeza del sensor se pasa por delante de él y emite señales que se cuentan hacia adelante y hacia atrás en la electrónica de evaluación. Sólo mide la diferencia a la posición después de encenderse. Los codificadores absolutos tienen varias pistas e indican inmediatamente la posición absoluta.
La resolución puede aumentarse midiendo la intensidad de las señales dentro de un período de rejilla.
La escala de vidrio utiliza este principio.
El interferómetro láser cuenta las interferencias de la luz láser.
Medición del tiempo de ejecución
Principio de la medición del tiempo de tránsito
La distancia se calcula midiendo el tiempo que tarda una señal en cruzar la distancia de medición.
→ Artículo principal: Medición del tiempo de tránsito
Los telémetros láser, el sensor PMD, el LIDAR y los sensores de radar miden el tiempo de viaje de las ondas electromagnéticas.
→ Artículo principal: Telémetro electro-óptico
Los sensores ultrasónicos y el sonar miden el tiempo de viaje de las ondas sonoras.
El transductor de desplazamiento magnetostrictivo determina la distancia de un imán anular midiendo el tiempo de viaje de una onda de torsión en un tubo.
Triangulación
Triangulación con láser
La distancia puede ser calculada mediante la medición precisa de los ángulos dentro de los triángulos.
El sensor de triangulación láser utiliza este principio.
Otros métodos
Un fotodiodo de resolución espacial convierte la posición de un punto de luz en cambios de corriente.
En la tecnología de fluidos, una pequeña distancia (0,017-0,02 mm) puede ser convertida en una señal de presión con el sistema de placa de impacto de la boquilla [2].
Con la conversión en un movimiento de rotación, se pueden utilizar muchos codificadores de posición angular, por ejemplo:
Codificador de longitud de cable de tracción
Generador de impulsos de posición para vehículos ferroviarios
Las distancias más pequeñas, por ejemplo, en la medición de la rugosidad, se miden ópticamente por
Técnica confocal: desplazamiento del plano de enfoque, medición mediante un sensor de desplazamiento separado.
Medición de la distancia cromático-confocal: la distancia se deriva de la longitud de onda reflejada.
Holografía conoscópica: reconstrucción de la distancia de la información angular de la luz reflejada.
Parámetros físicos básicos del sistema internacional de unidades
En el Sistema Internacional de Unidades y Medidas (sistema SI), las siete cantidades básicas se expresan en las unidades básicas metro (m), kilogramo (kg), segundo (s), amperio (A), kelvin (K), mol (mol) y candela (cd) y se definen en el SI en este orden. A cada cantidad básica se le asigna una dimensión con el mismo nombre.
Nota al pie de página /*
Fuentes: en parte Wikipedia – pero en su mayoría en versión modificada; en parte definiciones de ELOVIS.