Transductores De Fuerza Y Presion 506tf

Transductores de fuerza y presión Por Gustavo David Ortiz Lagunes Diana Osorio Londoño

Transductores de fuerza

Transductores de fuerza

Transductores de fuerza Variables:

Fuerza

Peso Posición angular Deformación elástica

Cambio en la resistencia eléctrica

A través de:

Tipos de transductores de fuerza

Galgas extensiométricas (células de carga)

Cristales piezoeléctricos Transductores de fuerza Medidores de fuerza a través de presión

Otros tipos

Células de carga

Células de carga •Este es el tipo más común de transductor de fuerza, y un claro ejemplo de un elemento elástico. Cada célula esta basada en un elemento elástico, a los cuales se les adhiere varias galgas de resistencia eléctrica. La forma geométrica y el modulo de elasticidad del elemento determinan la magnitud del campo de deformación producido por la acción de la fuerza. Cada extensómetro, responde a la deformación local y su posición, y la medida de la fuerza es determinada por la integración de estos valores individuales.

Principio de transducción

Cristales piezoeléctricos

Cristales piezoeléctricos •Efecto piezoeléctrico, fenómeno físico por el cual aparece una diferencia de potencial eléctrico entre las caras de un cristal cuando éste se somete a una presión mecánica. Estos sensores de cristal piezoeléctricos son diferentes a la mayoría de las demás formas de sensor. No se necesitan alimentar de poder o energía y la deformación para generar una señal es muy pequeña, lo cual tiene la ventaja de una respuesta de alta frecuencia del sistema de medición sin la introducción de cambios geométricos al patrón de la medición de la fuerza.

Principio de transducción

Productos disponibles     

Goniómetros Torsiómetros Sensores EMG Acelerómetros es de fuerza

   

Miómetros Dinamómetros de mano Pinchómetros Otros

Transductores de presión

Variables bajo medición  La presión es la fuerza ejercida por unidad de área.  La presión sanguínea es la fuerza que se aplica contra las paredes de las arterias cuando el corazón bombea la sangre al cuerpo.

Variables bajo medición

 La presión intraocular es la presión que ejercen los líquidos oculares (humor vítreo y humor acuoso) contra la pared del ojo, la cual es necesaria para que este órgano se mantenga distendido.  El equilibrio entre producción y reabsorción del humor acuoso es el principal factor que determina el nivel de presión intraocular.

La tonometría  La tonometría consiste en la medida indirecta de la presión intraocular mediante el uso de un tonómetro.  Se clasifica en función del tipo de tonómetro utilizado.  Tonometría de o:  Tonometría por aplanamiento o Goldmann: consiste en la medida indirecta de la presión intraocular mediante el empleo de un tonómetro colocado en una lámpara de hendidura. Es le método más comúnmente utilizado.

La tonometría  Tonometría de rebote: medida indirecta de la presión intraocular mediante la emisión de una sonda metálica microscópica dirigida contra la cornea; la medida de la velocidad a la cual la sonda se detiene al chocar contra la superficie corneal nos dará el valor de la presión intraocular.  Video (notemos el movimiento en cámara lenta)  Tonometría de no o o tonometría pneumática: se dirige una pequeña corriente de aire hacia la córnea con el fin de conseguir aplanarla, la medida de la presión de aire necesaria para aplanar la superficie de la córnea nos dará el valor de la presión intraocular.

Variables bajo medición  La presión intracraneal es la presión en el interior del cráneo.  Se mide mediante:  Sondas intraventriculares  Tornillo subdural  Sensor epidural

Variables bajo medición  La presión intraabdominal (PIA) es la presión de la cavidad abdominal.  Medicion directa mediante catéter (muy invasivo).  Medicion indirecta: Presión intravesical, se realiza a través de una sonda vesical.

Variables bajo medición  Presión alveolar o intrapulmonar. Es la presión del aire contenido en los alvéolos.  Presión pleural o intrapleural. Es la presión que se mide entre las dos hojas de la pleura.  Presión transpulmonar. Es una de las presiones transmurales que puede medirse en el aparato respiratorio. Corresponde a la diferencia entre la presión alveolar menos la presión pleural.  Se puede medir mediante catéter intraesofágico con balón conectado a un manómetro.

Principios de transducción Transductor extensiométrico  El principio de una galga extensométrica es que si se estira un alambre muy fino, su resistencia aumenta. Si se aplica una tensión a la resistencia, la corriente resultante cambia con las variaciones de resistencia de acuerdo con la ley de Ohm. De este modo las fuerzas responsables de la deformación se pueden registrar en función de la corriente.

Principios de transducción Transductor extensiométrico

Principios de transducción Transductor extensiométrico  El desarrollo de semiconductores que cambian su resistencia en grado mucho mayor que las galgas de hilo ha conducido al puente de elementos de silicio con soporte.  Bastan pequeños desplazamientos (micras) del diafragma sensor para obtener cambios en la tensión de salida con excitación de baja tensión.

Transductor extensiométrico (estado sólido)

Aplicaciones

Principios de transducción Transductor capacitivo  Un cambio en la distancia entre las placas de un capacitor cambia su capacidad.  Una de las placas es una membrana metálica separada de una placa fija por unas milésimas de pulgada de aire.  Si este elemento forma parte de un circuito resonante de alta frecuencia, los cambios en la capacidad hacen variar la frecuencia del circuito resonante produciendo una señal de frecuencia modulada.

Principios de transducción Transductor capacitivo

Aplicaciones  Transductor capacitivo

Principios de transducción Transductores inductivos  En ellos se mide la distorsión de una membrana expuesta a la presión sanguínea.  Incluye un núcleo dotado de resorte, que acopla magnéticamente al primario y al secundario se mueve de un lado a otro, la tensión inducida en el secundario cambia proporcionalmente a la presión aplicada.

Principios de transducción Transductores inductivos

Transformador diferencial de variación lineal (LVDT)  Mide desplazamiento lineal.  Cuando una corriente alterna circula a través del primario, causa un voltaje que es inducido a cada secundario proporcionalmente a la inductancia mutua con el primario.  Las bobinas están conectadas en serie pero invertidas, así que el voltaje de salida es la diferencia entre los dos voltajes secundarios.