Sensibilidad de un sensor

Sensibilidad de un sensor

Sensibilidad de un sensor

Detección capacitiva

Repetición: Hace aproximadamente un año, cubrimos los sistemas ISO y ASA que se aplican de forma diferente a las cámaras de cine y de vídeo. Ese artículo ha suscitado mucho interés, especialmente cuando se ha vuelto a publicar más recientemente, con un gran debate sobre los detalles de cómo las cámaras modernas implementan sus ajustes de sensibilidad. Phil Rhodes profundiza aún más.

Empecemos por el principio. En el nivel más fundamental, la luz detectada por un sensor está representada por un número de electrones situados en cada fotositio. Para poner esto en perspectiva, el sensor LTN4625A de Fairchild tiene una «capacidad de pozo completo», un número máximo de electrones por fotositio, de más de 40.000. Es fácil suponer que si un sensor tiene (digamos) una salida bruta de 16 bits, la capacidad de 40.000 electrones se leería como escala completa, o 65.535, y ningún electrón se leería como cero. En esta fase, el sensor es bastante lineal; si se duplica la luz, se obtienen el doble de electrones.

Hay un par de problemas con esta explicación. El primero es que todos los sensores tienen una «corriente oscura», que representa un recuento de electrones que puede leerse en un fotositio independientemente de que haya o no luz en él. Además, tienen «ruido de lectura», que es la suma total de todas las fuentes de inexactitud en todo el dispositivo. El LTN4625A tiene una corriente oscura media de 15 electrones y un ruido de lectura medio, en modo rolling-shutter, de 2 electrones.

Tecnología de sensores

Los fabricantes de instrumentos suelen proporcionar especificaciones para sus equipos que definen su exactitud, precisión, resolución y sensibilidad. Lamentablemente, no todas estas especificaciones son uniformes entre sí ni se expresan en los mismos términos. Además, incluso cuando se dan, ¿sabe usted cómo se aplican a su sistema y a las variables que está midiendo? Algunas especificaciones se dan como valores del peor caso, mientras que otras tienen en cuenta sus mediciones reales.

La precisión puede definirse como la cantidad de incertidumbre en una medición con respecto a un estándar absoluto. Las especificaciones de precisión suelen incluir el efecto de los errores debidos a los parámetros de ganancia y compensación. Los errores de offset pueden darse como una unidad de medida, como voltios u ohmios, y son independientes de la magnitud de la señal de entrada que se está midiendo. Un ejemplo podría ser un error de offset de ±1,0 milivoltios (mV), independientemente del rango o de los ajustes de ganancia. En cambio, los errores de ganancia sí dependen de la magnitud de la señal de entrada y se expresan como un porcentaje de la lectura, como por ejemplo ±0,1%. La precisión total es, por tanto, igual a la suma de ambas: ±(0,1% de la entrada +1,0 mV). Un ejemplo de ello se ilustra en la Tabla 1.

Cámara de sensibilidad del sensor

El error de sensibilidad (que se muestra como una curva punteada en la Figura 1) es una desviación de la pendiente ideal de la curva característica. Por ejemplo, el transductor de presión comentado anteriormente puede tener una sensibilidad real de 7,8 mV/V/mm Hg en lugar de 10 mV/V/mm Hg.

El concepto de precisión se refiere al grado de reproducibilidad de una medición. En otras palabras, si se midiera exactamente el mismo valor varias veces, un sensor ideal daría exactamente el mismo valor cada vez. Sin embargo, los sensores reales arrojan un rango de valores distribuidos de alguna manera en relación con el valor real correcto. Por ejemplo, supongamos que se aplica a un sensor una presión de exactamente 150 mm Hg. Aunque la presión aplicada no cambie nunca, los valores de salida del sensor variarán considerablemente. Se plantean algunos problemas sutiles en materia de precisión cuando el valor real y el valor medio del sensor no están a una cierta distancia el uno del otro

Esta especificación es el cambio incremental más pequeño detectable del parámetro de entrada que puede detectarse en la señal de salida. La resolución puede expresarse como una proporción de la lectura (o la lectura a escala completa) o en términos absolutos.

Sensor infrarrojo pasivo

En su definición más amplia, un sensor es un dispositivo, módulo, máquina o subsistema cuyo propósito es detectar eventos o cambios en su entorno y enviar la información a otros componentes electrónicos, frecuentemente un procesador de ordenador. Un sensor se utiliza siempre con otros componentes electrónicos.

Los sensores se utilizan en objetos cotidianos, como los botones de los ascensores sensibles al tacto (sensor táctil) y las lámparas que se atenúan o iluminan al tocar la base, además de innumerables aplicaciones de las que la mayoría de la gente no es consciente. Con los avances en la micromáquina y las plataformas de microcontroladores de fácil uso, los usos de los sensores se han ampliado más allá de los campos tradicionales de la medición de temperatura, presión o flujo,[1] por ejemplo en los sensores MARG. Además, los sensores analógicos, como los potenciómetros y las resistencias de detección de fuerza, siguen siendo muy utilizados. Las aplicaciones incluyen la fabricación y la maquinaria, los aviones y la industria aeroespacial, los coches, la medicina, la robótica y muchos otros aspectos de nuestra vida cotidiana. Existe una amplia gama de otros sensores que miden las propiedades químicas y físicas de los materiales. Algunos ejemplos son los sensores ópticos para medir el índice de refracción, los sensores vibratorios para medir la viscosidad de los fluidos y los sensores electroquímicos para controlar el pH de los fluidos.

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