Sensor digital

Un sensor digital es un sensor electrónico o electroquímico que convierte y transmite datos digitalmente . Los sensores se utilizan a menudo para mediciones analíticas, como la medición de propiedades químicas y físicas de líquidos. Algunos ejemplos de parámetros medidos son el pH , la conductividad , el oxígeno y los potenciales redox . Estas mediciones se utilizan en el mundo industrializado y proporcionan información vital para el control de procesos .

En el pasado se utilizaban sensores analógicos, pero en la era de los microprocesadores , los sensores digitales se han impuesto . Se analizan las diferencias entre ambos tipos y las razones del desarrollo de los sensores digitales.

Los sensores digitales son los sucesores modernos de los sensores analógicos. Los sensores digitales reemplazan a los analógicos de forma gradual, ya que superan las desventajas tradicionales de los sistemas de sensores analógicos (véase el capítulo 3, ¿en qué libro?).

Los sensores electrónicos y electroquímicos suelen formar parte de una cadena de medición. Esta cadena comprende el sensor, un cable y un transmisor. En los sistemas analógicos tradicionales, el sensor convierte el parámetro medido (por ejemplo, el valor de pH) en una señal eléctrica analógica. Esta señal se conecta a un transmisor mediante un cable, el cual transforma la señal eléctrica en un formato legible (pantalla, salidas de corriente, transmisión de datos por bus, etc.).

El sensor y el cable a menudo no están conectados de forma permanente, sino a través de conectores eléctricos. Este diseño clásico con conectores y transmisión de pequeñas corrientes a través de un cable tiene cuatro inconvenientes principales:

1) La humedad y la corrosión del conector falsean la señal.

2) El cable debe estar blindado y ser de muy alta calidad para evitar que la señal de medición se vea alterada por el ruido electromagnético.

3) El sensor no se puede calibrar ni ajustar hasta su instalación, ya que no se puede ignorar la influencia del cable (longitud, resistencia , impedancia ).

4) La longitud del cable es limitada.

Los sensores digitales se han desarrollado para superar las desventajas tradicionales de los sensores analógicos. Se utilizan ampliamente en procesos industriales y de tratamiento de agua. Miden parámetros como pH, potencial redox , conductividad , oxígeno disuelto , amonio , nitrato , SAC y turbidez . Un sistema de sensor digital consta del sensor, un cable y un transmisor. Las diferencias con los sistemas de sensores analógicos son:

a) El sensor cuenta con un chip electrónico. La señal de medición se convierte directamente en una señal digital dentro del sensor. La transmisión de datos a través del cable también es digital. Esta transmisión digital de datos no se ve afectada por la longitud, la resistencia o la impedancia del cable, ni por el ruido electromagnético. Se pueden utilizar cables estándar.

b) La conexión entre el sensor y el cable puede ser sin contacto y realizarse mediante acoplamiento inductivo. La humedad y la corrosión asociada ya no representan un problema. Los cables de fibra óptica alternativos también pueden ser una opción para conexiones largas o con interferencias electromagnéticas.

c) El sensor se puede calibrar aparte del sistema.

• Sensor de imagen

(Idioma alemán, títulos traducidos al inglés)

• H. Galster: pH-Messung (medición del pH), 1990, VCH Verlagsgesellschaft mbH, ISBN 3-527-27836-2
• CH Hamann, W. Vielstich: Elektrochemie I (Electroquímica I), 1975, Verlag Chemie, ISBN 3-527-21039-3
• Schröter / Lautenschläger / Bibrack: Taschenbuch der Chemie (Libro de bolsillo de química), 2001, Verlag Harri Deutsch , ISBN 3-8171-1472-9
• U. Tietze, cap. Schenk: Halbleiter-Schaltungstechnik (Tecnología de circuitos semiconductores), 2010, Springer Verlag, ISBN 978-3-642-01621-9