Diseño y construcción de un sensor capacitivo de nivel
Este artículo muestra el desarrollo de un sensor de nivel para ser utilizado en la industria con el fin de medir la cantidad de un líquido en tanques. Se comienza por explicar cómo se afrontaron los principales problemas para la construcción, interferencias y aislamiento del sensor. Se realiza el di...
- Autores:
-
Jiménez, Vladimir Prada; Ingeniero en Mecatrónica. Grupo de investigación VOLTA, Universidad Militar Nueva Granada, Bogotá
Rubiano Fonseca, Astrid; Ingeniero en Mecatrónica. Universidad Militar Nueva Granada, Bogotá
Amaya, Darío; Ingeniero Electrónico. Grupo de investigación GAV. Universidad Militar Nueva Granada, Bogotá
- Tipo de recurso:
- Fecha de publicación:
- 2010
- Institución:
- Universidad Santo Tomás
- Repositorio:
- Repositorio Institucional USTA
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repository.usta.edu.co:11634/8249
- Acceso en línea:
- http://revistas.ustabuca.edu.co/index.php/ITECKNE/article/view/288
- Palabra clave:
- Capacitancia, Dieléctrico, Faradios, Culombios, Teflón.
- Rights
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- Copyright (c) 2018 ITECKNE
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Este artículo muestra el desarrollo de un sensor de nivel para ser utilizado en la industria con el fin de medir la cantidad de un líquido en tanques. Se comienza por explicar cómo se afrontaron los principales problemas para la construcción, interferencias y aislamiento del sensor. Se realiza el diseño del sensor en CAD y la construcción a partir de los planos generados en el software. Con el sensor construido se evalúa el comportamiento ante diferentes tipos de líquido y se elabora el diseño del circuito para eliminar los ruidos y linealizar el comportamiento. Con el previo diseño del circuito se realiza el ensamble entre el sensor y el PC. Se elabora un entorno gráfico en el PC vía USB para que el usuario pueda supervisar el comportamiento del sensor, en la programación del entorno gráfico se diseña un filtro pasa-bajo discreto con el fin de mejorar la respuesta del sensor ante perturbaciones. De acuerdo a los datos obtenidos se verifica el modelo matemático y se estiman los valores de capacitancia de diferentes líquidos al trabajar como dieléctrico. El comportamiento del sensor es lineal y funciona para tanques con diferentes diámetros, una altura máxima de 25 cm y para diferentes líquidos. |
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Jiménez, Vladimir Prada; Ingeniero en Mecatrónica. Grupo de investigación VOLTA, Universidad Militar Nueva Granada, BogotáRubiano Fonseca, Astrid; Ingeniero en Mecatrónica. Universidad Militar Nueva Granada, BogotáAmaya, Darío; Ingeniero Electrónico. Grupo de investigación GAV. Universidad Militar Nueva Granada, Bogotá2010-12-31http://revistas.ustabuca.edu.co/index.php/ITECKNE/article/view/28810.15332/iteckne.v7i2.288Este artículo muestra el desarrollo de un sensor de nivel para ser utilizado en la industria con el fin de medir la cantidad de un líquido en tanques. Se comienza por explicar cómo se afrontaron los principales problemas para la construcción, interferencias y aislamiento del sensor. Se realiza el diseño del sensor en CAD y la construcción a partir de los planos generados en el software. Con el sensor construido se evalúa el comportamiento ante diferentes tipos de líquido y se elabora el diseño del circuito para eliminar los ruidos y linealizar el comportamiento. Con el previo diseño del circuito se realiza el ensamble entre el sensor y el PC. Se elabora un entorno gráfico en el PC vía USB para que el usuario pueda supervisar el comportamiento del sensor, en la programación del entorno gráfico se diseña un filtro pasa-bajo discreto con el fin de mejorar la respuesta del sensor ante perturbaciones. De acuerdo a los datos obtenidos se verifica el modelo matemático y se estiman los valores de capacitancia de diferentes líquidos al trabajar como dieléctrico. El comportamiento del sensor es lineal y funciona para tanques con diferentes diámetros, una altura máxima de 25 cm y para diferentes líquidos.application/pdfspaUniversidad Santo Tomás. Seccional Bucaramangahttp://revistas.ustabuca.edu.co/index.php/ITECKNE/article/view/288/282/*ref*/O. P. Thakur and A. K. Singh, “Modeling of Capacitive Sensor filled with Elastic Dielectrics and its Advantages,” n Proc. IEEE IMTC, Dec 2008, 3rd International Conference on Sensing Technology./*ref*/Ch. Chiang and Yu Huang, “A Semicylindrical Capacitive Sensor With Interface Circuit Used for Flow Rate Measurement,” in Proc. IEEE IMTC, Dec 2006, vol. 6, Nº 6. pp. 1564 – 1570./*ref*/J. P. Holman, Experimental methods for engineers (6th edition) McGraw-Hill, Inc., 1994./*ref*/W. G. Cady, Piezoelectricity, Dover, New York, 1964. J. M. Herbert, Ferroelectric Tranducers and sensors, Gordon and Breach, New York 1982./*ref*/D. Landau and E. M. Lifshitz, Electrodynamics of Continuous Media, Pergamon, New York 1984./*ref*/J. A. Stratton, Electromagnetic theory, McGrawHill, New York. 1941./*ref*/H. Y. Lee, Y. Peng, and Y. M. Shkel, Estrain-dielectric response of dielectrics as foundation for electrostriction stresses. S. J. Appl. Phys. 98. 074104,2005./*ref*/K. Baxter, Capacitive sensors: Designs and Applications. IEEE. New York, 1997./*ref*/Y. M. Shkel, Electrostriction enhancement of solid state capacitive sensing,S IEEE/ASME Transactions on Mechatronics. Vol. 8. No.3. 2003./*ref*/Michalski and S. Wincenciak, “Method of optimization of primary transducer for electromagnetic flow meter,” in Proc. IEEE IMTC, Jun. 1996, vol. 2, pp. 1350–1353./*ref*/A.Michalski, J. Starzynski, and S.Wincenciak, “Eliminating short ending effects in the primary transducer of electromagnetic flow meters,” IEEE Trans. Magn., vol. 39, no. 2, pp. 1035–1039, Mar. 2003./*ref*/T. N. Toth and G. C. M. Meijer, “A low-cost smart capacitive position sensor,” IEEE Trans. Instrum. Meas., vol. 41, no. 6, pp. 1041–1044, Dec. 1992./*ref*/L. K. Baxter, Capacitive Sensors Design and Applications. NewYork: IEEE Press, 1997./*ref*/H. J. Ahn, I. H. Kim, and D. C. Han, “Nonlinear analysis of cylindrical capacitive sensor,” Meas. Sci. Technol., vol. 16, no. 3, pp. 699–706, Mar. 2005. Disponible en: https://portal.endress.com/wa001/dla/50002987029/000/00/TI440FEN_1209.pdf. (2010).ITECKNE; Vol. 7, núm. 2 (2010); 199-2062339-34831692-1798Copyright (c) 2018 ITECKNEhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Diseño y construcción de un sensor capacitivo de nivelinfo:eu-repo/semantics/articlehttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85http://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1Capacitancia, Dieléctrico, Faradios, Culombios, Teflón.11634/8249oai:repository.usta.edu.co:11634/82492023-07-14 16:37:15.604metadata only accessRepositorio Universidad Santo Tomásnoreply@usta.edu.co |