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UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE EXTENSION LATACUNGA FACULTAD DE ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA INGENIERIA ELECTROMECÁNICA

TRANSDUCTORES CAPACITIVOS

Asignatura: INTRUMENTACIÓN

Autores: Cristian Miranda Bryan Montes Hernan Tapia

Docente: Ing. Jessica Ortiz

Latacunga Marzo 2019 – Julio 2019

1. TEMA Transductores capacitivos 2. OBJETIVOS

2.1 OBJETIVO GENERAL Conocer los transductores capacitivos para facilitar el estudio de la materia de instrumentación 2.2 OBJETIVO ESPECÍFICO 

Analizar las diferentes características que poseen los transductores capacitivos, facilitando así la comprensión de la unidad de estudio.

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Entender los transductores capacitivos que existen en el ámbito residencial, industrial, comercial, etc.

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Obtener información validada respecto al tema tratado, para ser socializado en el aula de clase; contribuyendo la base del conocimiento.

3. MARCO TEÓRICO TRANSDUCTORES CAPACITIVOS Miden la presión por medio de un diafragma metálico que constituye una de las armaduras de un condensador. Cualquier cambio de presión hace variar la separación entre el diafragma y la otra placa, modificándose de esta forma la capacidad del condensador, que se puede medir mediante un montaje tipo puente de Wheatstone. Los transductores capacitivos son elementos de medición utilizados en muchas industrias con el fin de obtener el valor a medir con una buena precisión. En este caso los transductores capacitivos son instrumentos utilizados para la medir la presión que existe tanto en tuberías como tanques. Los transductores capacitivos son elementos electromecánicos. Es decir están compuestos por una parte eléctrica y otra mecánica. La parte mecánica utiliza la presión para generar un desplazamiento de un elemento elástico. Este desplazamiento es utilizado por algún elemento para generar cambios en energía eléctrica proporcionales a la presión.

En el caso de los transductores capacitivos, los elementos utilizados para generar cambios en la energía eléctrica son capacitores. A continuación explicaremos detalladamente su funcionamiento. La parte mecánica utiliza la presión para generar un desplazamiento de un elemento elástico. Este desplazamiento es utilizado por algún elemento para generar cambios en energía eléctrica proporcionales a la presión.

Fig 1. Transductores capacitivos

Como funcionan los transductores capacitivos Los transductores capacitivos son elementos de medición utilizados en muchas industrias con el fin de obtener el valor a medir con una buena precisión. ¿Para qué sirven los transductores capacitivos? Con frecuencia se usan los transductores capacitivos para la detección de desplazamientos mecánicos si se mueve una o ambas placas del capacitor. En caso todas las variedades, va a usar una placa fija y una móvil, que va a cambiar la posición según la influencia del estímulo. ¿Cómo funcionan los transductores capacitivos? Los capacitores están compuestos de dos placas. Dependiendo el tamaño, y lo que haya entre ellos y la distancia entre placas, dependerá la capacidad de almacenamiento de ambos. Por lo que, si se produce un desplazamiento entre ambas placas, la capacidad variará. Este desplazamiento entre las distancias se puede producir por el movimiento del elemento elástico que se generara por la presión. Luego esta variación en la capacidad del capacitor será proporcional a la presión medida. El funcionamiento del transductor capacitivo se centra en la medición de la presión a través de un diafragma metálico para constituir una de las armaduras de un condensador. Todo cambio en la presión ocasión que varíe la separación entre el diafragma y la otra placa, por tanto, se va a dar una modificación de la forma y capacidad del condensador, la cual es posible medir con un montaje tipo puente de Wheatstone.

Finalmente, el transductor capacitivo no va a depender de la conductividad de las placas, razón por la que los errores a causa de la temperatura son pequeños o ausentes, pues las dimensiones de las placas casi que no dependen de la temperatura o variación constante dieléctrica del aire como consecuencia de la temperatura, pues es muy pequeña. ¿Cómo es el circuito de detección de cambio en capacitancia? En un transductor capacitivo se usa el siguiente método para la detección del cambio en su capacitancia.

Fig 2. Circuito del cambio de capacitancia CARACTERÍSTICAS DE LOS TRANSDUCTORES CAPACITIVOS Es un elemento con la capacidad de detectar los cambios en las dimensiones sin que sea necesario estar en contacto con el elemento que se encuentre en movimiento. Por ese motivo, los transductores capacitivos se llaman con frecuencia detectores de proximidad, resaltando que van a estar libres de cargas, fricciones o errores de histéresis. Además de lo anterior, la capacitancia no va a depender de la conductividad de las placas. Por ende, los errores como consecuencia de la temperatura son pequeños en extremo o no existen, pues las dimensiones de las placas no van a depender de la temperatura y de la variación de la constante dieléctrica del aire si la temperatura es muy pequeña.

APLICACIONES DE LOS TRANSDUCTORES CAPACITIVOS 

Se han usado para la medición de eventos fisiológicos, en particular la medición de la presión sanguínea.

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Determinar el volumen de un impulso que es generado por el corazón en el fluido sanguíneo. Es poco usual, pero se emplea el principio de cambio en la capacitancia del transductor en su propiedad dieléctrica de los tejidos para que sean, en sí mismos, un capacitor.

4. CONCLUSIONES 

Los transductores capacitivos tienen diferentes características de acuerdo a las industriales.

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La importancia de los transductores capacitivos se centra en que son sensores que ayudan mucho a mantener niveles de flujo y de caudal de un sistema.

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Para poder realizar la consulta se ha utilizado información validada, evitando investigar en páginas web que proporcionan información falsa, para poder ampliar el conocimiento.

5. RECOMENDACIONES

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Se recomienda seguir todos los parámetros dados por el docente para el correcto desarrollo de la consulta y entrega del trabajo.

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Tener presente la utilidad de los transductores capacitivos ya que constituyen una alternativa al uso de otros elementos en el campo industrial.

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Se debe utilizar fuentes de información que tengan información real, lo recomendable es usar las bases digitales de la universidad, ya que son datos verificados y actualizados.

6. BIBLIOGRAFÍA Definición Ed. (14 de Marzo de 2014). Obtenido de Definición Ed.: http://definicion.de/circuitointegrado/ Ecu Red. (30 de Abril de 2015). Obtenido de Ecu Red: https://www.google.com.ec/search?q=transductor+capacitivo+caracteristicas&espv=2 &biw=1920&bih=949&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwiz9dHyxaHSAhVCmMKHZxaDBoQ_AUIBigB#imgrc=NTmk3j_sjSsiIM: Molina, C. (28 de Agosto de 2016). Profesor Molina. Recuperado el 21 de Febrero de 2017, de http://www.profesormolina.com.ar/tutoriales/tranductores.htm