Un sensor de inclinación es un tipo de interruptor de inclinación, que cambia en un cierto ángulo desde el horizonte (similar al viejo interruptor de mercurio).
Es un cuchillo inclinable con una salida de conmutación. Dado que la gravedad sirve como referencia, se alcanza la máxima libertad de montaje.
¿Cómo funcionan el sensor de inclinación?
Los sensores de inclinación nos permiten detectar orientación o inclinación. Son pequeños, económicos, de bajo consumo y sencillos de usar.
Si se utilizan bien, no se desgastarán. Su sencillez los hace populares para juguetes, gadgets y electrodomésticos.
A veces, se llaman «interruptores de mercurio«, «interruptores de inclinación» o «sensores de bolas enrollables» por razones obvias.
Por lo general, se forman por una cavidad de algún tipo (cilíndrico el más popular, aunque no siempre) y una masa libre conductora dentro, como un lugar de mercurio o una bola de laminación.
Un extremo de la cavidad tiene dos elementos conductores (polos). Cuando el sensor está alineado para que el extremo esté abajo, la pasta rueda en los polos y los cortes en el cortocircuito, que actúa como un interruptor de recepción.
Los interruptores de balanceo se hicieron exclusivamente de mercurio, pero ahora son más raros de conseguir porque son reconocidos como extremadamente tóxicos.
Las ventajas del elemento de mercurio, es que la caída es bastante densa, de modo que no esté rebotando y, por lo tanto, el interruptor no es susceptible a las vibraciones.
Por otro lado, los sensores de bolas son fáciles de producir, no se rompen y no tienen ningún riesgo de contaminación.
Aunque no son precisos o flexibles, como el acelerómetro completo, lossensores de inclinación pueden simplemente detectar el movimiento u orientación.
Otra ventaja para ellos es que pueden cambiar solos. Los acelerómetros, por otro lado, emiten un voltaje digital o analógico que debe analizarse con circuitos adicionales.
Casi todos tendrán algunos tamaños y especificaciones diferentes, aunque todos trabajan de la misma manera, si hay una hoja de datos, desearás echarle una mirada.
Especificaciones del sensor de inclinación
La característica de los sensores de inclinación está influenciada por factores tales como la gravedad, la vibración, la temperatura, la sensibilidad del eje, la linealidad
la sensibilidad del eje, la aceleración/retraso, el choque, la visión sin obstrucciones entre el usuario y el punto medido y la calibración de los sensores de inclinación.
Las especificaciones más importantes de los sensores de inclinación incluyen:
Número de ejes: el número de ejes es un factor importante, ya que varía de una pregunta a otra.
En la robótica, se utiliza un sensor de inclinación de dos ejes. En los controladores de videojuegos y los joysticks, se requiere un sensor de inclinación de tres ejes. En algunos teléfonos inteligentes, se utilizan sensores de cuatro ejes.
Resolución: la inclinación mínima detectada por el sensor.
Sensibilidad: la capacidad del sensor reacciona a pequeños cambios.
Intervalo de medición: el intervalo de inclinación que puede ser administrado por el sensor. Algunos sensores pueden medir hasta 10 °, mientras que otros pueden cubrir un intervalo hasta 60 °.
Tolerancia al ruido: el ruido tiende a causar distorsiones armónicas en el funcionamiento del sensor, con la consiguiente variación de la salida y la reducción de la eficiencia del sistema.
Las directrices del fabricante deben ser respetadas en comparación con los niveles de ruido.
Vibración: las vibraciones pueden interrumpir la funcionalidad del sensor y, por lo tanto, se necesitan resistencia a las medidas de resistencia a la vibración
especialmente cuando los sensores se utilizan en condiciones difíciles, como los vehículos fuera de carretera o el trabajo de construcción.
Beneficios de los sensores de inclinación
Las principales ventajas de los sensores de inclinación incluyen:
- Compacto y fácil de usar
- Alta resolución y precisión
- Muy rentable
- Bajo consumo de energía
- Puede ser leído por registradores de datos estándar de la industria
Principio de trabajo
El sensor de inclinación tiene una bola de metal diseñada para mover los dos pines del instrumento desde la posición «ENCENDIDO» en la posición «APAGADO», y viceversa. cuando el sensor alcanza un ángulo predeterminado.
Los sensores de inclinación son la versión ecológica de un interruptor de mercurio.
Las siguientes son aplicaciones clave de los sensores de inclinación o basculantes:
- Para controlar el ángulo en el que se mantiene un teléfono móvil o una tableta para la función de rotación automática
- Detectar la posición de los sistemas de juego portátiles y de los mandos de juego
- Indicar el número de embarcaciones, vehículos y aeronaves
- Para medir el ángulo al que una antena de satélite ‘mira’ hacia un satélite
- Para estimar la altura de un árbol o edificio
- Para medir la inclinación de una pista de esquí
- Proporcionar un sistema de alerta para el ángulo de inclinación de la superficie de los líquidos criogénicos durante el transporte.
- Para monitorear los niveles de láser y la actividad sísmica
- Los sensores de inclinación se pueden utilizar en sistemas de seguridad, donde la orientación del objeto se utiliza como medida de seguridad.
- Los sensores de inclinación se utilizan a menudo en consolas de juego y teléfonos móviles.
- Se utilizan en sistemas de navegación de barcos, aviones, etc., para determinar la inclinación y el balanceo.
Funcionamiento del sensor de inclinación
El sensor de inclinación es similar a un interruptor normal, excepto que el flujo de corriente solo cuando está inclinado en un ángulo determinado.
Por lo tanto, el sensor de inclinación se usa para detectar la inclinación u orientación de un objeto.
Hay diferentes tipos de sensores de inclinación:
En la orientación simple del eje, el interruptor de inclinación se puede usar en un ángulo de la orientación correcta.
Se utiliza un sensor de flexión de 3 ejes basado en el acelerómetro para detectar el movimiento completo en tres ejes.
En este proyecto usamos un sensor de inclinación uniaxial. Hay dos tecnologías utilizadas en la implementación de sensores de inclinación:
basado en mercurio y bolas de balanceo. Los sensores inclinados más antiguos consisten en mercurio.
La gota de mercurio se coloca en un pequeño tubo de vidrio con dos contactos metálicos que vienen.
Cuando se preserva el sensor en posición vertical, el mercurio se pone en contacto con los dos terminales y el interruptor se cierra.
Si el sensor está inclinado en cualquier dirección, el mercurio se apaga en contacto con los terminales y se abre el interruptor.
En los sensores inclinados a base de bolas de rodillos, se usan una o dos bolas de metal para cerrar o abrir el interruptor.
Incluso si el sensor está en posición vertical, la bola de metal contacta ambos terminales y cierra el interruptor.
Cuando se cambia la orientación sensorial, es decir, cuando se inclina un ángulo, la bola de metal pierde contacto con los terminales y el interruptor está abierto.
¿Cuál es la ventaja del sensor de mercurio?
La ventaja del sensor de inclinación de mercurio, es que no hay posibilidad de rebotes. Pero debido a la naturaleza venenosa del mercurio, se reduce el uso de este tipo de sensores inclinados.
Independientemente del tipo de sensor utilizado, la mejor manera de probar el sensor de inclinación es utilizando el siguiente circuito, que consiste en un sensor inclinado, LED, resistencia a la restricción de corriente y suministro de electricidad como una batería.
Cuando el sensor se mantiene vertical, el circuito se cierra. La corriente actual a través del LED y se ilumina y cuando cambia la orientación sensorial, se abre el circuito y el LED se apaga.
Otra forma sencilla de probar el sensor de inclinación es usar un multímetro.
El multímetro está en modo de continuidad y los terminales multimítricos están conectados al sensor de inclinación.
Sensores de inclinación
A continuación, te mostraremos 2 tipos de sensores de inclinación
Este interruptor de bola posee un voltaje de 20 V, y corriente de 0,3 A Su material de alta calidad nos permite un producto de prolongada vida útil (es decir que nos permitirá conservarlo en uso más de 5 años).
Es adecuado para llevar a cabo distintos tipos de proyectos y este paquete posee 5 unidades de 0.142 de diámetros y una longitud de 0.402
Opiniones
Este sensor de inclinación, es calificado en Amazon con 4.5 estrellas de 5 en total. Según sus usuarios, volverían a comprarlo ya que “Estos funcionan sorprendentemente bien”.
Sensor de inclinación inalámbrico para garaje
Este novedoso sensor es muy fácil de instalar, ya que utiliza una cinta adhesiva de doble cara o también tornillos (que vienen incluidos en la caja).
Los tornillos deben ser utilizados en instalaciones donde las temperaturas pueden caer a 32°F (32.0 °F) o menos.
Posee una serie inalámbrica de 5800, también una caja de manipulación y supervisión de la batería.
Opiniones
Calificado con 4.4 estrellas de 5, este producto se ha convertido en el favorito de los usuarios más expertos en el mundo de las tecnologías, ya que muchos de ellos han alegado conformidad y pudimos leer comentarios tales como:
“satisface perfectamente mis necesidades” “no he tenido ningún problema con la recepción o la comunicación entre el panel y el sensor” y “funciona de manera confiable!”
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Fuentes y referencias: IFM, Descubre Arduino, Sick.