Universidad Rafael LandvarDiego Alejandro Monroy Mrquez

Electrnica IIICarn #1194011

Dispositivos Transductores de Medicin de EntradaAcelermetrosComo su nombre lo indica, los acelermetros, son los dispositivos transductores encargados de realizar mediciones de aceleracin. Para realizar esta operacin, lo hace a travs de una masa conocida, denominada masa ssmica, la cual se encuentra unida con de forma mecnica con el objeto que ser medido, esto con la intencin de que cuando ste sufra un cambio en su aceleracin, por lo que la masa ssmica experimentar el mismo cambio de velocidad por unidad de tiempo y el acelermetro detectar la fuerza que est siendo ejercida sobre la misma. El valor de esta fuerza, est relacionado con el valor de la aceleracin gracias a la segunda ley de Newton:

Por ejemplo, si el valor masa ssmica conocido de un acelermetro 3.5 kg, y si el transductor de fuerza del acelermetro detecta una fuerza de 28.0 newtons que est siendo ejercida sobre la masa ssmica, el transductor ser calibrado para leer 8.0 metros por segundo cuadrado, en lugar que 28.0 newtons.

Por lo tanto, un transductor de fuerza puede estar calibrado para leer las unidades de aceleracin[footnoteRef:1]. [1: Maloney, T. Electrnica Industrial Moderna. 5. Edicin. Pearson Educacin, Mxico (2006).]

AplicacionesLos transductores de aceleracin tienen diversas aplicaciones, de las cuales se pueden mencionar las siguientes, en los campos que se muestran a continuacin: Ingeniera: Para medir la aceleracin de vehculos; al igual que la vibracin en los mismos y en mquinas, edificios, sistemas de control de procesos e instalaciones de seguridad. Para medir actividad ssmica, inclinacin, distancia dinmica y velocidad con o sin influencia de la gravedad. Biologa: Los registros de aceleracin permiten a los investigadores cuantificar la tasa a la cual un animal consume su energa en la naturaleza; esto se lleva a cabo a travs de mediciones de frecuencia en sus extremidades o de la aceleracin dinmica de su cuerpo entero. Industria: Los acelermetros son utilizados en monitoreo de la vibracin en ejes y en engranajes de mquinas con partes rotativas, tales como turbinas, bombas, ventiladores, rodillos, compresores. Estos transductores permiten al usuario del monitor la deteccin de fallas antes de que el equipo falle por completo. Vulcanologa: Acelermetros electrnicos modernos son usados en dispositivos de deteccin remota con la intencin de monitorear algn movimiento inusual en el magma de volcanes activos.Otras aplicaciones se incluyen en medicina, navegacin, transporte, electrnica de consumo y gravimetra.Tipos de AcelermetrosA continuacin se presentan algunos tipos de acelermetros: Piezoelctrico. Mecnico. Servoacelermetro. De alta gravedad. De alta temperatura. Lser. De condensador. De baja frecuencia. De induccin magntica. ptico. De resonancia. Termal. Triaxial. Diodo de vaco con nodo flexible de tipo potencimetro. LVDT tipo acelermetro. De cizallamiento. De respuesta DC. De induccin magntica. De tensin. Superficie de onda acstica.

Acelermetro Piezoelctrico[footnoteRef:2] [2: DLI Engineering. El Acelermetro. Autor desconocido. Consultado el 10 de abril de 2015. Disponible [en red]: http://goo.gl/ZvHmQk]

El acelermetro piezoelctrico fue el primer transductor de medicin de la aceleracin en ser desarrollado, ste an sigue siendo el transductor bsico utilizado para medir la vibracin en mquinas.FuncionamientoEl funcionamiento del mismo, en su configuracin del tipo a compresin es el cual se defini con anterioridad, en donde la masa ssmica se encuentra sujeta a la base mediante un perno axial, el cual se apoya en un muelle circular. El elemento piezoelctrico (tambin denominado cristal) se encuentra entre la base y la masa. Cuando el transductor detecta la fuerza que interacta sobre la materia de la que se quiere medir su aceleracin, se genera una carga elctrica entre las superficies del elemento piezoelctrico. Para este cristal se utilizan diversos materiales, usndose con mayor frecuencia el cuarzo; tambin existen elementos piezoelctricos sintticos, que cuentan con la ventaja, frente a los de origen natural, de que funcionan a mayores temperaturas. Las partes de este dispositivo se muestran en la figura que acompaa a este prrafo.Cuidado y mantenimientoSi el acelermetro piezoelctrico es expuesto a calores excesivos, se corre el riesgo de que el cristal pierda la propiedad piezoelctrica, debido a que se sobrepasa la denominada temperatura de Curie, haciendo que el transductor pierda su funcin de forma permanente. Adems de los calores excesivos, la cada en una superficie dura tambin puede llegar a daar el cristal, afectando la sensibilidad del mismo y su respuesta de frecuencia. Se recomienda calibrar el transductor al menos una vez al ao.Rango de frecuenciasEl acelermetro piezoelctrico puede trabajar en un amplio rango de frecuencias, dependiendo de la resonancia de la masa ssmica y de la elasticidad del cristal. La resonancia produce un pico importante en la respuesta de la frecuencia natural del transductor, situndose alrededor de los 30 kHz para la mayora de estos dispositivos. Una regla general que se utiliza en los transductores piezoelctricos es que estos pueden ser utilizados en aplicaciones en las que se le exija una frecuencia de trabajo de ms o menos un 30% de su frecuencia natural.