Sensor de Vibración - Análisis

Sensor de Vibración

Introducción:

Los sensores son el medio mediante el cual los equipos electrónicos pueden reaccionar a eventos externos. Esta vez experimenté un poco con el sensor de vibración SW-18015p.

 

 

 Vista del sensor de vibración.

Variantes del sensor:

Este sensor pertenece a un grupo de sensores que pueden ser fácilmente confundidos. Entre estos están: 

Sensor	Sensibilidad	Encapsulado
SW-18015p	Alta sensibilidad	Sellado
SW-18015	Alta sensibilidad	Abierto
SW-18020p	Sensibilidad estándar	Sellado
SW-18020	Sensibilidad estándar	Abierto

Así que nuestro sensor es de alta sensibilidad y viene sellado.

Funcionamiento del sensor:

El sensor funciona como un switch: cuando detecta una vibración el switch se cierra (conduce) y cuando no hay vibraciones el switch se abre (no conduce).

Experimento:

Normalmente el sensor viene ya incluido en un módulo como el siguiente:

 

Módulo de Sensor de Vibración.

En vista de que solo contaba con el sensor procedí a soldar mi propio módulo de acuerdo al esquemático siguiente:

 

 Esquema del módulo del sensor de vibración.

 Mi objetivo es observar el comportamiento de la señal generada por el sensor.

 

Observaciones:

Una vez construido el circuito, analizamos con el osciloscopio la salida del comparador LM393 y uno de los terminales del sensor que da la entrada inversora del comparador.

Observación. Azul: Salida del LM393; Amarillo: terminal del sensor.

Se observa que, al causar una vibración, el sensor conecta la entrada no inversora a tierra, esto obliga que el voltaje del nodo baje de golpe de 5V a 0V como se observa.

Cabe notar que el sensor conecta la entrada inversora a tierra solo por un instante, luego la desconecta.

Al desconectar la entrada inversora de tierra, el capacitor 104 que da a la entrada inversora empieza a cargarse lentamente y la salida del comparador toma inmediatamente 5V. El tiempo que demora en volver a cargarse este capacitor depende de su valor que es 0.1uF y de la resistencia de 10k que está conectada a este capacitor. Este tiempo es de alrededor de 1ms.

La salida del comparador vuelve a tomar 0V una vez que el capacitor supere el límite determinado por el potenciómetro de 10k.

Básicamente, el módulo emite un pulso digital cada vez que hay una vibración.

Variantes

Ahora que conocemos cómo funciona podemos alterar los parámetros.

Por ejemplo, si queremos que el pulso producido dure más tiempo, podemos aumentar la resistencia de 10k a 1M o aumentar la capacitancia de 0.1uF a 10uF. De este modo, podríamos observar un parpadeo en el LED del esquemático cada vez que el sensor detecte una vibración ya que, así como está el esquemático, ese LED es completamente inútil dado que no podemos ver un parpadeo de 1ms.

También podemos modificar el valor del potenciómetro, lo que modificaría la duración del pulso.

Conclusiones

• El sensor funciona como un switch.
• El módulo genera un pulso digital cada vez que detecta una vibración.
• La resistencia de 10k y el capacitor de 0.1uF de la entrada inversora, y el potenciómetro determinan la duración del pulso.