Sensores inteligentes

Los sensores inteligentes son un conjunto en el que uno o más elementos sensores y algunos equipos de evaluación están dispuestos en la misma unidad física, es decir, la combinación de un sensor analógico o digital con un procesador, una memoria y un controlador de red en la misma placa.

Un sensor inteligente proporciona información a los datos obtenidos para apoyar la toma de decisiones y el procesamiento distribuido.

Dentro de cada sensor inteligente hay uno o más sensores básicos y circuitos de soporte. El concepto de sensor «inteligente» se consigue gracias a la electrónica complementaria, con la que los sensores pueden realizar funciones como las siguientes:

Procesar previamente los valores medidos.
Notificar las medidas con señales digitales y protocolos de comunicación.
Toma de decisiones sobre la base de las condiciones registradas separadamente del microcontrolador.
Recordar la calibración o configuración de sus parámetros.

Tipos de sensores inteligentes

Un sensor inteligente proporciona información a los datos obtenidos para apoyar la toma de decisiones y el procesamiento distribuido.

De acuerdo con el principio de funcionamiento encontramos dos tipos de sensores: – Activos – Pasivos

Sensores Activos – Son aquellos que generan señales representativas de las magnitudes a medir de forma autónoma, sin necesidad de alimentación eléctrica.
Sensores pasivos – Son aquellos que generan señales representativas de las magnitudes a medir a través de una fuente auxiliar.

CLASIFICACIÓN SEGÚN EL TIPO DE SEÑALES GENERADAS POR DIGITALES – Análogos – Temporales.

Sensores digitales – Los sensores digitales son aquellos que delante de un estímulo pueden cambiar de estado de cero a uno o de uno a cero (hablando en términos de lógica digital), en este caso no hay estados intermedios y los valores de tensión que se obtienen son sólo dos, 5V y 0V (o valores muy cercanos).
Sensores analógicos – es el que, como salida, emite una señal compuesta por un campo de valores instantáneos que varían en el tiempo y son proporcionales a los efectos que se miden.
Sensores de tiempo – Son aquellos que entregan una señal variable en el tiempo que puede ser una onda sinusoidal, triangular o cuadrada.

POR RANGO DE VALORES DE SALIDA On/Off – Medición

Sensores on/off También conocidos como sensores si-no, sensores 0-1, sensores on-off, o sensores binarios son generalmente dispositivos mecánicos simples, los más comunes son: – Interruptores de láminas que se conectan por la proximidad de un imán. – Interruptor pendular, donde un peso cuelga de un alambre dentro de un anillo metálico y las vibraciones o el movimiento del anillo producen el cierre del circuito.
Sensores de medición – Estos sensores obtienen una salida proporcional a la señal de entrada.

Sensores inteligentes aplicaciones

Los sensores son los soldados de la «Internet de los objetos», las piezas de hardware que realizan el trabajo crítico de monitorear procesos, mediciones y recolección de datos. A menudo son una de las primeras cosas en las que la gente piensa cuando se imagina la IO. Los sensores son dispositivos sofisticados que se utilizan con frecuencia para detectar y responder a señales eléctricas u ópticas. Un sensor convierte el parámetro físico (por ejemplo, temperatura, presión arterial, humedad, velocidad, etc.) en una señal que puede ser medida eléctricamente. Vamos a explicar el ejemplo de la temperatura. El mercurio en el termómetro de vidrio se expande y se contrae para convertir la temperatura medida, que puede ser leída por el espectador en un tubo de vidrio calibrado. El precio decreciente de estos pequeños dispositivos está ayudando a mantener bajos los costes de implantación de la IO, lo que permite un número infinito de casos de uso. Sin embargo, no todos los sensores se han fabricado de la misma manera, y cada instalación de IO requiere un tipo específico de sensor.

Sensores de proximidad Estos sensores detectan el movimiento y se utilizan a menudo en una configuración detallada. Un revendedor puede utilizar la proximidad de un cliente con un producto para enviar ofertas y cupones directamente al smatphone. Los sensores de proximidad también se pueden utilizar para supervisar la disponibilidad de plazas de aparcamiento en grandes espacios como aeropuertos, centros comerciales y estadios.
Acelerómetro y giroscopio El acelerómetro es un instrumento utilizado para detectar vibraciones, inclinación y aceleración lineal. Se utiliza para la ejecución de podómetros, nivelación, advertencia de vibración, antirrobo, entre otros. El giroscopio se utiliza para medir la velocidad angular y se utiliza principalmente en ratones 3D, juegos y entrenamiento de atletas profesionales.
Sensores de temperatura Estos dispositivos pueden utilizarse en casi todos los entornos de IO, desde la planta de producción hasta los campos agrícolas. En las fábricas, estos sensores pueden medir continuamente la temperatura de una máquina para asegurar que se mantenga dentro de un límite seguro. En las granjas, se pueden utilizar para rastrear la temperatura del suelo, el agua y las plantas para maximizar la producción. Similar a un sensor de temperatura, también se utiliza para monitorear el desempeño del dispositivo. También se define como analógico y digital. Un sensor analógico de humedad marca la humedad relativa del aire mediante un sistema capacitivo, que son los más utilizados. Este tipo de sensor suele estar recubierto de vidrio o cerámica. El material aislante que absorbe toda el agua, está formado por un polímero que recibe y libera el agua mediante la humedad relativa de una determinada zona. Esto modifica el nivel de carga presente en el condensador de la placa de circuito eléctrico. Ya el digital funciona a través de dos microsensores que se calibran con la humedad relativa de un área. Son convertidos a formato digital por un proceso de conversión de analógico a digital, realizado por un chip ubicado en el mismo circuito. Una máquina con un sistema de electrodos de polímeros es lo que produce la capacidad del sensor, que protege al sensor del visor, que es la interfaz. Además, hay sensores de humedad del suelo que son ampliamente utilizados por los productores agrícolas para medir las tasas de humedad antes, durante y después de la siembra y recolección.
Sensor de presión La agricultura es el mayor usuario y la zona de mayor consumo de agua del mundo. Los agricultores utilizan el 70% del agua dulce del mundo, pero el 60% se desperdicia debido al uso de sistemas de riego con fugas, métodos de aplicación ineficientes y el cultivo de cultivos sedientos, según el Fondo Mundial para la Naturaleza. Los sensores de presión se pueden utilizar para determinar el flujo de agua a través de las tuberías y para notificar a una persona o a un equipo responsable cuando algo necesita ser corregido. También se utilizan en vehículos y aviones inteligentes para determinar la fuerza y la altitud, respectivamente.
Sensores de nivel Los sensores de nivel detectan el nivel de líquidos y otros fluidos, incluyendo suspensiones y materiales granulares, ya que presentan una superficie superior. Los sensores de nivel pueden utilizarse para la gestión inteligente de residuos y el reciclaje. Otras aplicaciones incluyen la medición de nivel en tanques, medición de combustible diesel, inventario de activos líquidos, alarmas de alto o bajo nivel y control de riego.

Sensores inteligentes para la salud

Son sensores con inteligencia artificial. Se colocan en la cabeza, en el domicilio del paciente o en una prenda de vestir y, en caso de empeoramiento del estado de salud, emiten una señal que va directamente a los servicios de urgencias o al médico correspondiente. O incluso activan sus propios mecanismos de respuesta.

Imagenes de sensores inteligentes

Videos de sensores inteligentes

https://www.youtube.com/watch?v=hu–QsrX70M