Sensores en el Mundo del Automóvil
– NTC
Un elemento NTC es un material (no metálico) cuya resistencia es inversamente proporcional a la temperatura a la que se encuentra. Los sensores de temperatura son elementos muy utilizados en el mundo del automóvil actual, por ejemplo:
- En el motor se emplean para saber la temperatura del aceite.
- En la climatización para medir la temperatura del aire exterior.
- Puede haber muchos más sistemas en los cuales se implementen sensores de temperatura para controlar el sobrecalentamiento de frenos.
– Piezoeléctrico
Es un elemento que está basado en una propiedad que presentan algunos materiales como el cuarzo. Esta característica llamada efecto piezoeléctrico consiste en la aparición de una diferencia de potencial entre sus extremos cuando estos materiales son sometidos a una presión externa. La aplicación de este tipo de sensores en el mundo del automóvil es muy variada:
- Sensores de picado de biela, en los que se detecta la aparición de una vibración en el bloque motor.
- Presión de inyección, utilizados para medir las variaciones de presión que se producen en el combustible.
- Presión del líquido de frenos en sistemas ABS y sensores de impacto, que producen un impulso eléctrico cuando se produce un accidente.
– Manocontacto
Es un interruptor que se activa o desactiva de forma automática, cuando se alcanza un determinado valor de presión. Hay presostatos que tienen diferentes valores de umbral y se conectan o desconectan al ir pasando por esos umbrales. Consta de una lámina que cuando la presión del líquido es baja se mantiene alejada de los contactos, por la acción del muelle. Cuando la presión del líquido alcanza el valor de umbral, se vence la resistencia del muelle y el interruptor cierra el circuito con los contactos.
– Sensor Hall
Está basado en la aparición de una diferencia de potencial eléctrico en ciertos materiales que se encuentran bajo la influencia de un campo magnético y a través de los cuales fluye una corriente eléctrica. Estos materiales Hall tienen las propiedades de ser a la vez conductores y paramagnéticos. Hay muchos materiales con estas propiedades, pero los más utilizados son cristales dopados de silicio o de germanio. Ejemplos:
- Sensores de rueda para frenos ABS
- Sensores de fase en árboles de levas
– Sensor Reed
Consiste en un interruptor que se cierra en presencia de un campo magnético. Para que ello ocurra es necesario que el interruptor esté fabricado con un material ferromagnético. Generalmente los sensores Reed se encuentran protegidos en el interior de una cápsula de vidrio u otro material protector para evitar su oxidación. Se utiliza en el motor como sensores de nivel de aceite, en los frenos como sensor de nivel del líquido…
– Divisor de tensión
Es una resistencia variable en la que uno de sus extremos está conectado a una tensión V, el otro extremo está conectado a masa, y al variar la posición del cursor, en este obtenemos una señal S de tensión variable. Se utiliza en el motor como sensor de posición de mariposa, en la climatización como sensores de posición de trampilla…
– Sensor de oxígeno
Es un generador de tensión que está basado en la diferencia de contenido de oxígeno que hay entre dos fluidos. El sensor de oxígeno más importante que se utiliza en el automóvil es la sonda lambda que verifica la composición de los gases de escape, hay diferentes variantes de la sonda lambda: según su forma puede ser cilíndricas o planas, pueden ser calefactadas y pueden ser de banda estrecha o de banda ancha.
– Sensor de distancia
Es un elemento cada vez más utilizado como ayuda al aparcamiento, no solamente evita molestos golpes contra otros vehículos, sino que también es un elemento de seguridad al evitar atropellos cuando se realiza una maniobra. El mecanismo de un sensor de distancia: el elemento emisor de ultrasonidos es un pequeño altavoz cerámico, el receptor un pequeño micrófono, un circuito electrónico mide el lapso de tiempo desde que el altavoz emite el paquete de ultrasonidos, hasta que se recibe la señal en el micrófono. Dependiendo de la separación entre emisor y receptor y de la frecuencia de las ondas utilizadas al construir un sensor de distancia se producen unas zonas de detección llamadas lóbulos.
– Sensor óptico
Utiliza las propiedades de emisión y recepción de la luz para detectar una amplia gama de factores. El elemento emisor de luz es un diodo LED que en la mayoría de los casos emite un color rojo. Los elementos sensores a la luz pueden ser fotorresistencias, fotodiodos o fototransistores. Consiste en un detector de suciedad montado sobre la superficie interior del protector del faro. Este sensor funciona cuando se conectan las luces de iluminación sobre la calzada o sea en situaciones de baja luminosidad exterior. Se usa por ejemplo en los encendidos para motores Otto se ha empleado como sensor de posición de cigüeñal y sensor de giro de motor.
– Sensor de radiofrecuencia
Está basado en la recepción de ondas electromagnéticas. Como las ondas de radio están constituidas por fotones, que son las mismas partículas que transmiten la luz visible, se mueven a la velocidad de la luz. Estas ondas tienen la propiedad de reflejarse en multitud de materiales produciendo una onda reflejada nítida e intensa. Se emplea en sensores de presión de neumáticos, radares…
Actuadores en el Mundo del Automóvil
– Actuador rotativo
Mantiene la constitución de un motor eléctrico, pero en vez de girar completamente como hace el motor solo gira 1/4. Un actuador rotativo mantiene gran semejanza con un motor eléctrico: sobre la carcasa se alojan 2 imanes que producen un campo magnético fijo. En el interior, está el inducido que recibe tensión de los terminales a través de dos escobillas. Los actuadores rotativos se emplean como: actuador de ralentí, trampillas de direccionamiento de aire y mando eléctrico de cerradura.
– Motor paso a paso
En este tipo de motor solamente es necesario crear un campo magnético fijo, el campo magnético móvil emerge del material ferromagnético. Las principales características de un motor de este tipo son: las seis bobinas van conectadas entre sí de dos en dos. La bobina b1 va conectada con la b4, la b2 con b5 y la b3 con b6. Cada par de bobinas recibe impulsos eléctricos de forma secuencial. Cuando b2 y b5 reciben corriente eléctrica crean un potente flujo magnético que magnetiza a los 2 alabes de rotor. En la siguiente fase pasa a estar alimentadas las bobinas b3-b6. A continuación, seguirá el proceso b1 y b4.