6 Fabricantes de Sensores de Inclinación en 2024

¿Qué es un Sensor de Inclinación?

Un sensores de inclinación es un dispositivo que detecta la inclinación de un objeto a medir.

Mide la inclinación desde una posición horizontal y detecta la inclinación, el ángulo o la pendiente del objeto que se va a medir. Sensores de Inclinación son dispositivos que detectan la inclinación de un objeto.

Mide la inclinación desde la posición horizontal con referencia a la gravedad e indica la inclinación, el ángulo o el gradiente del objeto. Los sensores de inclinación también se denominan sensores de inclinación o sensores de ángulo. Los sensores de inclinación se refieren estrictamente sólo a la parte de detección de la inclinación; existen otros tipos, como los inclinómetros, que disponen de electrónica adicional para ajustar las entradas y salidas.

Usos de los Sensores de Inclinación

Los sensores de inclinación se utilizan para la detección de la inclinación y el control de la actitud utilizando los datos. Algunos ejemplos son el mantenimiento del nivel de las bancadas de los equipos de construcción, la detección de la inclinación de las grúas y el ajuste del ángulo de iluminación de los faros de los coches. También se utilizan para comprobar el nivel de terrenos y habitaciones, y para girar automáticamente las pantallas de los smartphones.

En sentido estricto, un sensores de inclinación se refiere sólo al elemento que detecta la inclinación, y si se añade un dispositivo electrónico que ajusta la entrada y la salida, se denomina inclinómetro. Sin embargo, también se denominan sensores de inclinación a los dispositivos que disponen de los habituales equipos de entrada/salida y de cálculo.

Principios de los Sensores de Inclinación

Son dispositivos que detectan la inclinación generando una salida eléctrica cuando el objeto medido está inclinado. La inclinación se produce en direcciones uniaxiales, biaxiales y triaxiales, por lo que es importante seleccionar un sensores de inclinación en función del número de ejes de inclinación que se vayan a detectar.

Además, los sensores de inclinación se han alejado de la forma de interruptor de los sensores que se encienden y apagan cuando se detecta una inclinación, que se utilizaban comúnmente en el pasado, a los que combinan la tecnología de detección en los últimos años. Y los métodos utilizados para detectar la inclinación en los sensores de inclinación incluyen métodos electroelectrolíticos y MEMS, que se han utilizado desde los primeros tiempos. En los últimos años, el tipo MEMS se ha convertido en el más popular en términos de precisión y tiempo de respuesta.

1. Sensores de Inclinación de Tipo Electrolítico (Sensores de Inclinación Electrostáticos)

Utilizan la propiedad de la superficie de un líquido de estar siempre horizontal y detectan la inclinación del líquido como un cambio en la capacitancia electrostática. En concreto, consiste en un cuerpo cilíndrico con una cavidad interna en la que el electrolito (líquido conductor) está sellado a una profundidad de aproximadamente la mitad de la dirección longitudinal, con placas de electrodos enfrentadas en la dirección longitudinal.

Esto significa que los electrodos correspondientes están medio sumergidos en el electrolito en la dirección longitudinal. Cuando el cuerpo cilíndrico se inclina sobre su eje longitudinal con tensión aplicada entre las placas de electrodos, el electrolito en la cavidad permanece horizontal y la resistencia interna en el circuito cambia debido a la diferencia en la parte del electrodo opuesta que está sumergida en el líquido. La detección de inclinación de los sensores de inclinación basados en electrolito se lleva a cabo detectando este cambio en la resistencia interna del circuito y convirtiéndolo en un ángulo.

Sin embargo, presentan desventajas: el tiempo de respuesta es relativamente lento y el nivel del líquido se ve fácilmente afectado por las vibraciones. Los sensores de inclinación basados en electrolitos pueden detectar la inclinación en dos ejes disponiendo ortogonalmente los dos pares de electrodos a detectar.

2. Sensores de Inclinación MEMS (Micro Electro Mechanical Systems)

Los sensores de inclinación MEMS son sensores de inclinación que utilizan la tecnología de sistemas microelectromecánicos. Los sensores de inclinación MEMS consisten en un par de electrodos fijos en el cuerpo y un electrodo móvil cargado por resorte dirigido entre los electrodos fijos.

Cuando el sensores de inclinación MEMS se inclina sobre un eje en la dirección de apoyo de los electrodos fijos y móviles, los electrodos fijos permanecen inmóviles y los electrodos móviles se mueven en la dirección en la que se inclina el sensor. Esto significa que la capacitancia entre cada electrodo fijo y móvil cambia. El mecanismo de los sensores de inclinación MEMS consiste en detectar este cambio de capacitancia y convertirlo en un ángulo.

Si los electrodos móviles se instalan ortogonalmente a la dirección XY y cada uno se intercala entre un par de electrodos fijos, puede detectarse la inclinación en dos direcciones axiales.

3. Otros Métodos

Otros métodos utilizados en sensores de inclinación incluyen los de tipo péndulo y cristal.

Sensores de Inclinación de Tipo Péndulo
Los sensores de inclinación tipo péndulo tienen un péndulo y un elemento sensor como un elemento magnetorresistivo dentro del cuerpo. Los sensores de inclinación de péndulo detectan los cambios en el campo magnético causados por el movimiento del péndulo cuando la unidad principal está inclinada, y lo calcula en un ángulo de inclinación.

Sensores de Inclinación de Cuarzo
Los sensores de inclinación de tipo cuarzo son sensores de inclinación altamente sensibles que utilizan las características de un cristal de cuarzo. Un voladizo hecho de cristal de cuarzo procesado y una pieza de sujeción se fijan en un extremo uno frente al otro, y se proporciona un electrodo en cada uno de los voladizos y la pieza de sujeción.

Cuando el sensor está inclinado, la parte de sujeción no se flexiona, mientras que la viga en voladizo sí lo hace. A medida que el voladizo se desvía, la distancia entre los electrodos cambia y la capacitancia también cambia, y la capacitancia se mide como un cambio en la frecuencia, que es como funciona el sensor de inclinación de cuarzo. La conversión de capacitancia a frecuencia se consigue combinando el sensores de inclinación con una unidad de cristal y un circuito transmisor.

Más Información sobre Sensores de Inclinación

Sensores de Aceleración

Similares a los sensores de inclinación, los sensores de aceleración son sensores que detectan la inclinación. Los sensores de inclinación emiten la propia salida del sensor con información sobre el ángulo de inclinación. Debido a sus fluctuaciones de baja frecuencia, son eficaces para medir el ángulo de inclinación en movimiento lento o en condiciones estacionarias. Los sensores de aceleración, por su parte, detectan la aceleración aplicada a un objeto.

Los sensores de aceleración utilizan las leyes del movimiento de Newton, que establecen que la aceleración que actúa sobre un objeto es proporcional a la fuerza externa, para medir la propia aceleración o detectar que se ha aplicado una fuerza externa. Como se puede detectar la propia aceleración, se utilizan en mediciones de la gravedad y en mediciones sísmicas. Como también puede detectar la aplicación de fuerzas externas, puede detectar el movimiento en las direcciones delante-detrás e izquierda-derecha, además de la dirección de la gravedad, como la inclinación, la vibración, el movimiento, el impacto y la caída. En comparación con los sensores de inclinación, el ancho de banda de frecuencia es más amplio y permite medir movimientos rápidos.

Debido a estas diferencias, los sensores de inclinación se utilizan, por ejemplo, para evitar el vuelco de grúas y vehículos de construcción. Los sensores de aceleración, en cambio, se utilizan, por ejemplo, en aplicaciones en las que se cambia la visualización vertical y horizontal de un smartphone para adaptarla al entorno operativo.