Cómo convertir un componente en un sensor activo

En muchas aplicaciones que requieren medir fuerza, carga, presión o par no es posible instalar un sensor estándar, ya sea debido a limitaciones de espacio o a que, para instalarlo, sería preciso hacer modificaciones costosas en la propia aplicación. Este artículo explica de manera general cuál es la forma más eficaz de transformar una pieza de soporte o de transferencia de carga ya existente en un sensor, con la ayuda de galgas extensométricas.

Tipos de galgas extensométricas

Existen diferentes categorías de galgas extensométricas, capaces de adaptarse a aplicaciones muy variadas. El ,montaje más sencillo es una galga extensométrica lineal; es lo que se llama un cuarto de puente (de Wheatstone) y puede utilizarse de distintas maneras. Las rosetas en T tienen dos rejillas de medición —o lo que llamamos un ½ puente—; las rejillas forman un ángulo de 90° entre sí, lo que permite medir la deformación axial y el efecto de Poisson sobre un mismo soporte. Esta técnica puede utilizarse en sensores de viga a flexión/cizallamiento, sensores tipo columna o para medir par.

Aplicaciones

Las galgas extensométricas tienen numerosas aplicaciones. Dependiendo de las mediciones que se vayan a realizar, se pueden utilizar diferentes patrones de galgas extensométricas. La Figura 1 muestra algunos ejemplos de aplicaciones. En las aplicaciones médicas, se utilizan galgas extensométricas para detectar oclusión en las bombas de infusión midiendo la presión. También se emplean para medir par en los robots médicos y para medir fuerza en todo tipo de dispositivos médicos que pueden exigir que las galgas extensométricas o los sensores resistan cientos de ciclos de esterilización en autoclave.

Los equipos agrícolas son cada vez más "inteligentes" e incorporan galgas extensométricas en numerosas aplicaciones; por ejemplo en los sensores de fuerza de descenso de las máquinas sembradoras o para medir par en tractores autónomos. En el caso de las grúas y los vehículos especiales, se deben tener en cuenta muchos aspectos de seguridad, como la protección contra el vuelco o las sobrecargas. Los robots industriales se están introduciendo en todos los sectores de producción y requieren sensores de alta precisión para sus bucles de feedback de fuerza. Al final, todo se reduce a disponer de sensores capaces de medir cambios en magnitudes mecánicos y a adaptarlos para obtener medidas con la máxima precisión posible.

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