Sensor de Movimiento

download Sensor de Movimiento

of 20

description

descripción de un laboratorio de electronica

Transcript of Sensor de Movimiento

INTRODUCCIN

Hoy en da, la seguridad en nuestro pas, tanto personal como material, es un tema muy importante que se presenta en todos los niveles socioeconmicos. En un entorno donde la falta de respeto por lo ajeno prevalece, es importante tomar medidas para contrarrestar estos actos y as brindar una mayor tranquilidad a los propietarios en el tema. Las escasas precauciones que se toman en tema de seguridad en los locales, ambientes, tiendas y hasta en nuestras propias casas en nuestro pas son vulnerables para posibles atentados, es por eso, que se hace necesaria una conciencia de proteccin de nuestros bienes para evitar futuras prdidas. Actualmente en el mundo existen gran variedad de tecnologas y dispositivos, e inclusive hasta sistemas completos y listos para la venta que se adecuan a nuestras particulares necesidades y que brindan un soporte seguro a nuestro hogar con distintos niveles de proteccin por precios muy variados pero en general elevados. Por ello es este trabajo realizaremos una forma de armar sensores de movimiento, que nos permitir su ves tener conocimientos previos de formas de circuitos e instalaciones. Adems este proyecto nos brinda poder tener conocimientos acerca de una parte de la electrnica y como funciona, ya como ingenieros industriales debemos ser parte de muchas ciencias para nuestra formacin.

CAPTULO IMARCO TEORICO-SENSOR DE MOVIMIENTO Pg.1.1 SENSOR.7 1.2 TIPOS DE SENSORES DE MOVIMIENTO81.3 FUNCIONAMIENTO DE LOS DETECTORES DE MOVIMIENTO 13

CAPTULO IIPROYECTO DE SENSOR DE MOVIENTO2.1 MATERIALES PARA EL SENSOR DE MOVIMIENTO14 2.2 ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO 19 CONCLUSIN REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS ANEXOS

CAPTULO IMARCO TEORICO - SENSOR DE MOVIMIENTOObjetivo generalEl objetivo de este proyecto es explicar cmo se construye un sensor de movimiento. Este aparato permite detectar todo tipo de sucesos que ocurran en su entorno.Objetivo especifico Lograr entender cmo funciona los detectores d movimiento. Que material se utilizan y como identificar sus materiales. Tener conocimientos acerca de las funciones de cada material.

1. MARCO TEORICO - SENSOR DE MOVIMIENTO1.1. SENSOR Unsensores undispositivo que est capacitado para detectar acciones o estmulos externos y responder en consecuencia. Estos aparatos pueden transformar las magnitudes fsicas. Lossensores de movimientosonaparatosbasa de movimiento dos en la tecnologade losrayos infrarrojoso lasondasultrasnicaspara podermapear o captar en tiempo real los movimientos que se generan en un espacio determinado. Estos sensores no, adscritos sobre todo acmaras deseguridad, puertas en almacenes y centros comerciales, etc.; son uno de los dispositivosms reconocidos e importantes dentro de laseguridad electrnica, que tanto ha apostado por, sobre todo, dos aspectos fundamentales: el tamao y lafuncionalidadde cada unode los equipos que usan durante el proceso. Y es que los sensores de movimiento que podemos ver, por ejemplo, encima de las entradas y salidas de establecimientos pblicos que se activan con slola movilidad especfica delos sujetos, cumplen a cabalidad con estas leyes, si se puede decir as, de laseguridadvirtualque cada da, y como lo denotan variosartculosen este blog, nos sorprende cada da ms.

1.2. TIPOS DE SENSORES DE MOVIMIENTOPretendo explicar de forma sencilla algunos tipos de sensores.1.2.1 Sensores de posicin: Su funcin es medir o detectar la posicin de un determinado objeto en el espacio, dentro de este grupo, podemos encontrar los siguientes tipos de captadores;1.2.2 Los captadores fotoelctricos: La construccin de este tipo de sensores, se encuentra basada en el empleo de una fuente de seal luminosa (lmparas, diodos LED, diodos lser etc...) y una clula receptora de dicha seal, como pueden ser fotodiodos, fototransistores o LDR etc. Este tipo de sensores, se encuentra basado en la emisin de luz, y en la deteccin de esta emisin realizada por la foto detectora. Segn la forma en que se produzca esta emisin y deteccin de luz, podemos dividir este tipo de captadores en: captadores por barrera, o captadores por reflexin. En el siguiente esquema podremos apreciar mejor la diferencia entre estos dos estilos de captadores:1.2.3 CaptadoresCaptadores por barrera. Estos detectan la existencia de un objeto, porque interfiere la recepcin de la seal luminosa. Captadores por reflexin; La seal luminosa es reflejada por el objeto, y esta luz reflejada es captada por el captador fotoelctrico, lo que indica al sistema la presencia de un objeto.

1.2.4 Sensores de contacto: Estos dispositivos, son los ms simples, ya que son interruptores que se activan o desactivan si se encuentran en contacto con un objeto, por lo que de esta manera se reconoce la presencia de un objeto en un determinado lugar. Su simplicidad de construccin aadido a su robustez, los hacen muy empleados en robtica.1.2.5 Captadores de circuitos oscilantes: Este tipo de captadores, se encuentran basados en la existencia de un circuito en el mismo que genera una determinada oscilacin a una frecuencia prefijada, cuando en el campo de deteccin del sensor no existe ningn objeto, el circuito mantiene su oscilacin de un manera fija, pero cuando un objeto se encuentra dentro de la zona de deteccin del mismo, la oscilacin deja de producirse, por lo que el objeto es detectado. Estos tipos de sensores son muy utilizados como detectores de presencia, ya que al no tener partes mecnicas, su robustez al mismo tiempo que su vida til es elevada.1.2.6 Sensores por ultrasonidos: Este tipo de sensores, se basa en el mismo funcionamiento que los de tipo fotoelctrico, ya que se emite una seal, esta vez de tipo ultrasnica, y esta seal es recibida por un receptor. De la misma manera, dependiendo del camino que realice la seal emitida podremos diferenciarlos entre los que son de barrera o los de reflexin.1.2.7 Captadores de esfuerzos: Este tipo de captadores, se encuentran basados en su mayor parte en el empleo de galgas extenso mtrica, que son unos dispositivos que cuando se les aplica una fuerza, ya puede ser una traccin o una compresin, varia su resistencia elctrica, de esta forma podemos medir la fuerza que se est aplicando sobre un determinado objeto.

1.2.8 Sensores de Movimientos: Este tipo de sensores es uno de los ms importantes en robtica, ya que nos da informacin sobre las evoluciones de las distintas partes que forman el robot, y de esta manera podemos controlar con un grado de precisin elevada la evolucin del robot en su entorno de trabajo. Dentro de este tipo de sensores podemos encontrar los siguientes:1.2.8.1 Sensores de deslizamiento: Este tipo de sensores se utiliza para indicar al robot con que fuerza ha de coger un objeto para que este no se rompa al aplicarle una fuerza excesiva, o por el contrario que no se caiga de las pinzas del robot por no sujetarlo debidamente. Su funcionamiento general es simple, ya que este tipo de sensores se encuentran instalados en el rgano aprehensor (pinzas), cuando el robot decide coger el objeto, las pinzas lo agarran con una determinada fuerza y lo intentan levantar, si se produce un pequeo deslizamiento del objeto entre las pinzas, inmediatamente es incrementada la presin le las pinzas sobre el objeto, y esta operacin se repite hasta que el deslizamiento del objeto se ha eliminado gracias a aplicar la fuerza de agarre suficiente.1.2.8.2 Sensores de Velocidad: Estos sensores pueden detectar la velocidad de un objeto tanto sea lineal como angular, pero la aplicacin ms conocida de este tipo de sensores es la medicin de la velocidad angular de los motores que mueven las distintas partes del robot. La forma ms popular de conocer la velocidad del giro de un motor, es utilizar para ello una dinamo taco mtrica acoplada al eje del que queremos saber su velocidad angular, ya que este dispositivo nos genera un nivel determinado de tensin continua en funcin de la velocidad de giro de su eje, pues si conocemos a que valor de tensin corresponde una determinada velocidad, podremos averiguar de forma muy fiable a qu velocidad gira un motor. De todas maneras, este tipo de sensores al ser mecnicos se deterioran, y pueden generar errores en las medidas. Existen tambin otros tipos de sensores para controlar la velocidad, basados en el corte de un haz luminoso a travs de un disco perforado sujetado al eje del motor, dependiendo de la frecuencia con la que el disco corte el haz luminoso indicar la velocidad del motor.1.2.8.3 Sensores de Aceleracin: Este tipo de sensores es muy importante, ya que la informacin de la aceleracin sufrida por un objeto o parte de un robot es de vital importancia, ya que si se produce una aceleracin en un objeto, este experimenta una fuerza que tiende ha hacer poner el objeto en movimiento. Supongamos el caso en que un brazo robot industrial sujeta con una determinada presin un objeto en su rgano terminal, si al producirse un giro del mismo sobre su base a una determinada velocidad, se provoca una aceleracin en todo el brazo, y en especial sobre su rgano terminal, si esta aceleracin provoca una fuerza en determinado sentido sobre el objeto que sujeta el robot y esta fuerza no se ve contrarrestada por otra, se corre el riesgo de que el objeto salga despedido del rgano aprehensor con una trayectoria determinada, por lo que el control en cada momento de las aceleraciones a que se encuentran sometidas determinadas partes del robot son muy importantes.1.3 FUNCIONAMIENTO DE LOS DETECTORES DE MOVIMIENTO Todo detector de movimiento consta de una unidad emisora y receptora, conectada a otra unidad central. Ambas unidades generalmente estn alejadas entre s. 1.3.1 Detector de movimiento de infrarrojos pasivo

Va equipado con uno dos sensores infrarrojos, que transmiten su seal de salida a la unidad central. Las variaciones de temperatura uniformes de la zona a vigilar no son consideradas.Una rpida variacin de la radiacin infrarroja, producida por la entrada en escena de un intruso, dispara la situacin de alarma.La unidad central responde ejecutando automticamente la secuencia de actuacin, previamente programada. El detector de rayos infrarrojos, tiene menor alcance de deteccin que el detector de microondas. 1.3.2 Detector de movimientos de microondas. Van equipados con un emisor de microondas, y un detectordopplerque puede contar hasta con dos canales de recepcin, para evitar falsas alarmas. La unidad central memoriza el nivel de respuesta a la seal emitida recibida de la zona a proteger, estableciendo un nivel de alarma. Si este nivel, es alcanzado por la variacin de la seal recibida, debida a la entrada de un intruso.La unidad central pasa a situacin de alarma, y ejecuta automticamente la secuencia de actuacin previamente programada. Existen en el mercado, equipos que incluso llegan a detectar intrusos que se mueven gateando, o arrastrndose.

1.3.3 Detector dual de rayos infrarrojos y de microondas

Incorpora los dos sistemas de deteccin, y slo se llega a la situacin de alarma, si los dos sistemas alcanzan este nivel. Con este sistema se evita una gran cantidad de falsas alarmas.

1.3.4 Detector de movimiento de ultrasonidos

Va equipado con un emisor, y un receptor de ultrasonidos. La variacin de la frecuencia de la onda recibida respecto a la emitida, provoca el disparo de la alarma en la unidad central, y la ejecucin de las acciones previamente programadas.Algunos equipos incorporan un regulador de luminosidad que pilota automticamente mediante un regulador electrnico, los puntos de luz previamente determinados.

PROYECTO DE SENSOR DE MOVIENTO

MARCO DE DESARROLLO PRCTICO2.0 PROYECTO DE SENSOR DE MOVIENTO2.1 MATERIALES PARA EL SENSOR DE MOVIMIENTO

2.1.1 RESISTENCIA LDR Unafotorresistenciaes uncomponente electrnicocuyaresistenciadisminuye con el aumento de intensidad deluzincidente. Puede tambin ser llamado fotorresistor, fotoconductor, clula fotoelctrica o resistor dependiente de la luz, cuyas siglas, LDR, se originan de su nombre en inglslight-dependent resistor. Su cuerpo est formado por una clula o celda y dos paticas. En la siguiente imagen se muestra su smbolo elctrico.

Figura nmero 1: Resistencia LDR

Fuente: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/32/LDR.jpg

2.1.2 CIRCUITO INTEGRADO OPERACIONAL 741(LM741) El LM741 es un amplificador operacional monoltico de altas caractersticas.Se ha diseado para una amplia gama de aplicaciones analgicas. Un alto rango de voltaje en modo comn y ausencia de lacth-up tienden a hacer el LM741 ideal para usarlo como un seguidor de tensin.La alta ganancia y el amplio rango de voltaje de operacin proporcionan unas excelentes caractersticas, utilizndose ms usualmente en: seguidores de tensin de ganancia unidad, amplificadores no inversores, amplificadores inversores integradores, diferenciadores.Figura nmero 2: Amplificador

FUENTE: http://www.cosasdeingenieria.com/mystore/item/153/b/amplificador-operacional-lm741cn

2.2.3 RESISTENCIAS Se le denominaresistencia elctricaa la igualdad de oposicin que tienen los electrones al moverse a travs de un conductor.

Figura nmero 3: Resistencias

FUENTE: http://www.diegotecnology.es/wp-content/uploads/2013/10/resistencia.jpg

2.2.4 TEMPORIZADOR 555 El temporizadorIC 555es un circuito integrado (chip) que se utiliza en la generacin de pulsos y de oscilaciones. El 555 puede ser utilizado para proporcionar retardos de tiempo, como un oscilador, y como un circuito integradoflip flop.

Figura nmero 4: Temporizador

FUENTE: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/common2/21/Signetics_NE555N.JPG

2.2.5 Buzzer Buzzer es untransductor electroacsticaque produce un sonido o zumbido continuo o intermitente de un mismo tono (generalmente agudo). Sirve como mecanismo de sealizacin o aviso y se utiliza en mltiples sistemas, como en automviles o enelectrodomsticos, incluidos losdespertadores.

Figura nmero 5: Buzzer

Fuente: http://abusemark.com/store/images/buzzer.jpg

2.2.6 Protoboard Es una especie de tablero con orificios, en la cual se pueden insertar componentes electrnicos y cables para armar circuitos. Como su nombre lo indica, esta tableta sirve para experimentar concircuitos electrnicos, con lo que se asegura el buen funcionamiento del mismo.Figura nmero 6: Protoboard

Fuente: http://bp2.blogger.com/_jDvul0Mj1So/RyO4UIilA8I/AAAAAAAAAFU/y4FjIXT--Tk/s320/Imgprotoboard.jpg

2.2.7 CABLES

Figura nmero 7: Cables

Fuente: http://www.micropic.es/mpblog/wp-content/uploads/2007/01/cables.jpg

2.2.8 CONDENSADOR CERMICO Es un dispositivo utilizado enelectricidadyelectrnica, capaz de almacenarenergasustentando uncampo elctrico. Est formado por un par de superficiesconductoras, generalmente en forma de lminas oplacas, en situacin deinfluencia total(esto es, que todas las lneaselctrico que parten de una van a parar a la otra) separadas por un materialdielctricoo por elvaco. Las placas, sometidas a una diferencia, adquieren una determinadacarga elctrica, positiva en una de ellas y negativa en la otra, siendo nula la variacin de carga total.

Figura nmero 8: Condensador cermico

Fuente: http://1.bp.blogspot.com/-addl1ESGuHk/UjfndqhmglI/AAAAAAAABwA/oqplQMbE99c/s200/Condensadores-ceramicos.jpg

2.2.9 CONDENSADOR ELECTROLTICO Un condensador electroltico es un tipo de condensador que usa un lquido inico conductor como una de sus placas. Tpicamente con ms capacidad por unidad de volumen que otros tipos de condensadores, son valiosos en circuitos elctricos con relativa alta corriente y baja frecuencia

Figura nmero 9: Condensador electroltico

Fuente: http://pidelectronics.com/media/catalog/product/cache/1/image/1200x1200/9df78eab33525d08d6e5fb8d27136e92.2 ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO Su funcionamientose basa en el cambio de estado que se produce cuando un objeto corta la trayectoria de las ondas que transcurren entre dos sensores. La seal recibida se pasa por un comparador de seales que, en el caso de encontrar alguna diferencia entre las seales de los sensores, hace que un elemento de aviso se active (altavoz, sirena, bombilla, etc.)Un circuito que sigue el funcionamiento anterior es el siguiente:Figura nmero 10: Funcionamiento

FUENTE: ELECTRONICA MADRID (2006)

En el circuito de la imagen observamos que todo comienza con dosresistencias LDR(su valor vara dependiendo de la luminosidad recibida). La seal de estos dos componentes se pasan, en primer lugar, por uncircuito integrado operacional 741que acta como comparador de las dos seales y devuelve una seal en el caso de que las anteriores sean distintas. Posteriormente la seal se calibra con una serie deresistenciasy se hace llegar a un temporizador 555que pasados 10 segundos activa elbuzzer.Otra opcin esutilizar un dispositivo que enve rayos lser a una fotorresistencia que vara con el calor. Puede servirnos el tpico lser que venden en un mercadillo. Cuando una persona corte la trayectoria del rayo luminoso, el valor de la fotorresistencia variar y la alarma saltar

CONCLUSIONES A travs de los sensores nos pudimos dar cuenta del ahorro de energa que se efecta. Los sensores se instalan de una manera muy sencilla y proporcionan muchos beneficios. No todos los sensores funcionan en todas partes, esto depende de las lmparas y el conducto elctrico. Este tipo de sensores pueden ser aplicadas para cualquier tipo de alarma, su funcionalidad es detectar movimiento cuando se interrumpe la luz infrarroja. Obtuvimos un circuito eficiente en cuanto al funcionamiento y elaboracin del dispositivo de seguridad con sensor de movimiento y el cual ser de gran utilidad para el usuario. Por lo tanto el proyecto puede ser modificado y su uso para muchas aplicaciones en casa o industria. Tener contacto y conocer su funcionamiento de estos componentes y observar el comportamiento de estos dispositivos.

ANEXOS

ANEXO 01: SENSOR DE MOVIMIENTO

http://es.slideshare.net/w3n211993/sensores-de-luz-y-movimiento-2ANEXO 02: SENSOR DE MOVIMIENTO

file:///C:/Documents%20and%20Settings/ADMIN/Mis%20documentos/Downloads/detectores_2011.pdf

REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS

Definicin de sensor - Qu es, Significado .Concepto http://intrepido1.over-blog.es/article-como-funciona-detector-movimiento-85924119.html https://www.google.com.pe/search?q=condensador+electrolitico&biw=1366&bih=667&noj=1&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwip2_qa3sDJAhVGax4KHavwBnkQ_AUICCgB#imgrc=XiFO2- http://es.slideshare.net/w3n211993/sensores-de-luz-y-movimiento-2 http://materias.fi.uba.ar/7206/Detectores.PDF

20