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Acondicionamiento de sensores capacitivos
Campos López, Pedro
Universitat Politècnica de Catalunya. Departament d'Enginyeria Electrònica; Río Fernández, Joaquín del
Los sensores son componentes de instrumentación cuyo objetivo principal es detectar una magnitud física del entorno y transforarla en una magnitud eléctrica. El posterior tratamiento de esta señal permite valorar la magnitud física en su unidad característica. Actualmente en el mercado se encuentra una gran variedad de sensores y la tendencia destaca su aumento año tras año. Un tipo de sensor es clasificado como sensor capacitivo, cuya característica eléctrica es el valor de una capacidad la cual es variable a las condiciones del entorno. Para conseguir esta variación existen diversas técnicas mediante las cuales la capacidad del condensador cambia mediante la variación de los parámetros que la definen como son la superfície de sus placas,la distancia entre ellas o la constante dieléctrica del material que las separa. La señal de capacidad es posteriorente tratada y modificada con el objetivo de obtener señales de tensión o corriente lo que se conoce como acondicionamiento de la señal. Este acondicionamiento puede ser de tipo analógico o digital y se apovecha para linealizar la salida ya que normalmente la capacidad varía de forma exponencial. En este proyecto se propone estudiar mediante un guión práctico el comportamiento de un sensor capacitivo de desplazamiento angular. El objetivo es obtener una salida en voltage lineal a partir de los cambios de ángulo efectuados en el sensor. Para esto primero se hace un estudio previo sobre sensores capacitivos, técnicas de fabricación y técnicas de medida de capacidades variables. También se presentan circuitos de tipo analógicos y posteriormente digitales para el acondicionamiento. Para linealizar la señal capacitiva y obtener una salida coherente con la entrada se ha de calibrar con lo que se propone una realización práctica. En ésta se enseña a calibrar mediante capacidades y posteriormente mediante el propio sensor con el integrado ZMD_31210 que hace de acondicionador. Éste a su vez es programable mediante software con lo que se estudia el programa ZMD 31210 clite tester asociado. Se comprueban las medidas tanto analógicas como digitales y se hace una introducción al conocimiento de la temperatura como un factor que puede alterar las medidas proporcionadas por el sensor. Finalmente, se presentan varias pruebas y resultados en las que se utiliza un sensor de presión y se calibra el chip a diferentes temperaturas para comprobar la compensación que éste realiza gracias a un sensor de temperatiura interno y su algoritmo de compensación.
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria electrònica::Instrumentació i mesura
Detectors
Magnitud física
Acondicionamiento
Software
Magnitud eléctrica
Analógico
Hardware
Condensador
Digital
Sensor capacitivo
Calibración
Detectors
info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
Universitat Politècnica de Catalunya
         

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