Los sensores de autos y sus funciones

Por Camilo Alfaro - 2014/06/29

Los sensores de autos y sus funciones

Los sensores de autos son, hoy en día, indispensables. Estos diminutos sensores son cada vez más inteligentes, compactos y eficientes. Con ayuda de los sensores micro-mecánicos (MEMS) se pueden conectar cada vez más cosas en red. De hecho, todos los dispositivos se pueden conectar entre sí, incluyendo cosas que nunca antes habían llevado nada electrónico como puertas o ventanas, lo que significa mayor confort, seguridad y eficiencia energética.

Existen sensores para diferentes aplicaciones en los campos de la electrónica del mercado automotor. Así, por ejemplo, los sensores miden la presión, la aceleración, los movimientos de giro, de flujo de masa o el campo magnético terrestre, por lo que se han convertido en órganos sensoriales de los automóviles y también de los smartphones.

Desde 1995, Bosch está produciendo grandes cantidades de sensores para vehículos. Por ejemplo, un sensor de velocidad de giro, que registra el movimiento de rotación del vehículo alrededor de su eje vertical, configura el corazón del Programa Electrónico de Estabilidad, ESP. En un automóvil actual se pueden encontrar hasta 50 sensores. Gracias al sensor de aceleración de Bosch Sensortec, un smartphone o tableta sabe en que posición se está manejando y ajusta la orientación de la pantalla automáticamente.

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Tendencias tecnológicas

Los sensores MEMS pueden medir cada vez más magnitudes: a principios de 2014, se dio a conocer al mercado una primicia mundial en el campo de la tecnología de sensores: La unidad de sensor integrado BME280 que combina las funciones de un sensor de presión del aire, de humedad y de temperatura en una sola carcasa. El nuevo sensor, que ha sido diseñado específicamente para aplicaciones en el campo de la vigilancia medioambiental, la navegación, los “Smart homes”, las estaciones meteorológicas personalizadas y en los deportes, es capaz de determinar el grado de humedad en tan sólo un segundo, convirtiéndose en el dispositivo con el tiempo de respuesta más rápido de la industria. Además, ofrece una precisión muy alta en la medición de la temperatura ambiente y, todo ello, con un consumo muy bajo de energía.

Actualmente, está a punto de entrar en fase de producción un sensor capaz de medir no sólo la aceleración, la velocidad de giro y el campo magnético, sino que también incorpora un microprocesador para la evaluación de la señal.

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Tecnología clave

La introducción de sensores MEMS en la electrónica del automóvil en las décadas de los 80 y 90 marcó el comienzo de su creciente popularidad. El uso masivo de los teléfonos inteligentes desde el comienzo del siglo XXI amplió su presencia en los mercados. Sensores, procesadores de señales, baterías y transmisores están reduciendo su tamaño y mejorando su eficiencia energética y coste hasta el punto de que pueden ser utilizados por miles de millones de unidades en la industria. Incluso, en las mismas redes inalámbricas están disponibles en casi todas partes. Con todo ello, los diminutos MEMS se están convirtiendo en la tecnología clave para la interconexión de las cosas a través de Internet. Para ello, los MEMS deben estar equipados con un chip de radio, una batería y un software inteligente ya que sólo los datos relevantes deberán ser transmitidos por Internet. Sin embargo, este procesamiento de información local requiere unos conocimientos técnicos y una experiencia en los diferentes sistemas.

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Información técnica sobre los sensores

Los sensores MEMS contienen unas estructuras muy finas de silicio que se desplazan una fracción de milésima de milímetro, en función del movimiento de la carcasa, provocando una alteración de sus propiedades eléctricas que pueden medirse y convertirse en flujo de datos. Las dimensiones son extraordinariamente pequeñas. Mientras que un cabello humano tiene un diámetro de 70 milésimas de milímetro (70 micrómetros), algunos componentes miden sólo cuatro micras; es decir, 17 veces menos que un cabello humano. Dado que el sensor micromecánico sólo produce señales eléctricas débiles, los desarrolladores han construido en la misma carcasa otro componente electrónico junto al sensor, a veces, incluso, directamente sobre el mismo chip. De este modo, este segundo componente procesa, amplifica y convierte las débiles señales eléctricas en datos digitales. Así, los sensores MEMS pueden proporcionar tales dispositivos de control directamente con los valores medidos.

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