Los transductores y el internet de las cosas

Desde sus primeros días, internet ha servido para conectar a unas personas con otras.

Sin embargo, una parte creciente de internet no conecta a personas con personas, sino a personas con cosas. Por ejemplo, los códigos de barras y los escáneres conectan los envases de productos a internet, haciendo posible el seguimiento hasta su punto de destino. En la industria, los equipos conectados a internet ayudan a las empresas a tener más control e información interna de sus procesos de producción.

A esto se le llama el internet de las cosas (IoT) y su expansión dependerá cada vez más de transductores, encargados de detectar información que después pueda subirse a internet.

Los dos tipos de transductores

En su forma más básica, un transductor es un dispositivo que convierte un tipo de energía en otra. Existen dos tipos de transductores: los sensores y los actuadores.

Los sensores detectan formas de energía, como pueden ser luz o fuerza, y las convierten en una salida de información digital.
Los actuadores también reciben una entrada y generan una salida, pero funcionan en sentido opuesto a un sensor. Un actuador es un transductor que recibe información y produce una salida, consistente en alguna forma de energía física. Por ejemplo, cuando un teléfono móvil vibra en nuestro bolsillo, lo hace por efecto de actuadores.

Los sensores son transductores que transforman un impacto físico en una señal de salida. Por ejemplo, un termopar que produce un cambio medible en la tensión eléctrica cuando se calienta o enfría. O la carga que se genera cuando se aplica una fuerza a un anillo piezoeléctrico de medida de fuerzas.

El internet industrial de las cosas (IIoT)

Los transductores están ayudando a la industria a aplicar a distintos procesos las tecnologías de big data, analítica y aprendizaje automático. Más concretamente, los transductores pueden detectar signos de pérdida de rendimiento y degradación de máquinas. Por ello, se pueden emplear para incrementar la eficiencia y evitar fallos.

La combinación de técnicas de big data y tecnología de transductores proporciona a las empresas acceso a factores hasta ahora ocultos, a lo largo de todo su ciclo de producción. Como resultado, se difuminan las barreras entre los departamentos de ingeniería, producción y soporte técnico.

El internet industrial de las cosas todavía está en su infancia y ofrece muchas oportunidades de beneficio a las empresas pioneras en su desarrollo. Esta ola de disrupción creará, con toda probabilidad, una nueva división entre líderes y rezagados.

El papel de los transductores en el IIoT

Si la analítica y las demás tecnologías del Big Data se pueden considerar el “cerebro” del IIoT, los transductores son algo así como el sistema nervioso, encargado de captar información continuamente y de transmitir datos a los centros de proceso. Los sistemas del internet industrial dependen de los sensores para obtener lecturas continuas y precisas de presión, temperatura, volumen, orientación y otros parámetros.

Se está prestando mucha atención a las aplicaciones de la automatización y el aprendizaje automático en la tecnología industrial del futuro. Sin embargo, sin una tecnología de sensores de vanguardia, las posibilidades de los avances en el software son limitadas.

Repasemos algunos ejemplos de tecnologías de transductores industriales:

Temperatura: Existen varios tipos de sensores de medida de temperatura. Las dos clases principales son los sensores de contacto y los sensores sin contacto. A su vez, estas categorías se subdividen en sensores de temperatura mecánicos, eléctricos, termopares, termómetros de resistencia y sensores de banda prohibida de silicio. Todos estos sensores se utilizan para mantener en condiciones ideales sistemas sensibles a la temperatura.
Fuerza: La tecnología de galgas extensométricas permite medir fuerza con precisión y rapidez. Las galgas extensométricas miden la deformación de un objeto y transforman esta variación mecánica en un cambio en la resistencia eléctrica.
Par: Permiten medir par, de manera similar a las galgas extensométricas de fuerza. Muchos transductores de par miden simultáneamente la velocidad de rotación, con el fin de calcular la potencia mecánica.