¿Qué son los Sensores Ambientales?
Los sensores ambientales son sensores utilizados para detectar y medir cuantitativamente la información ambiental en el entorno circundante.
Los sensores ambientales miden diversos parámetros ambientales como la temperatura, la humedad, la intensidad de la luz, la concentración de CO2, la presión atmosférica y el ruido, así como sensores humanos para detectar cuerpos humanos. Recientemente, algunos productos han incorporado varios Sensores Ambientales en un pequeño paquete tipo USB para mejorar la comodidad de la evaluación.
Usos de los Sensores Ambientales
Los sensores ambientales se utilizan a veces por sí solos para mostrar información, pero lo más frecuente es que se empleen para detectar información ambiental externa para el control de otros equipos o dispositivos.
Algunos ejemplos de usos específicos son los equipos que requieren control de temperatura y humedad, puertas automáticas e iluminación activada por la proximidad humana, automóviles, aviones, emisiones de gases de escape y detección de ocupantes. En los automóviles, la finalidad es medir el aire exterior, la temperatura y humedad interiores y la radiación solar para determinar la temperatura y el caudal de aire del aire acondicionado.
También se utilizan en los aviones con el fin de controlar la actitud de la aeronave.
Principios de los Sensores Ambientales
El principio de los sensores ambientales es convertir la información a detectar, como la temperatura y la humedad del ambiente, en señales eléctricas mediante diversos fenómenos físicos y constatarlas como valores cuantitativos. Los sensores ambientales generalmente se dirigen a entradas externas (por ejemplo, información meteorológica, luz, obstrucciones, sonido, etc.), y muchos sensores tienen la capacidad de amplificar y emitir señales débiles o convertir unidades de medida.
Los sensores ambientales típicos, los sensores de temperatura y humedad, muy versátiles, suelen estar integrados como un dispositivo, pero la temperatura y la humedad se miden por separado, y la temperatura se detecta generalmente mediante termopares o termistores. Los termopares utilizan la diferencia de potencial entre dos hilos metálicos diferentes. Los termistores detectan la temperatura con un elemento resistivo formado por un hilo metálico y un semiconductor de óxido metálico.
Entre ellos, los termistores NTC son muy utilizados porque tienen una correlación negativa en la que la movilidad de los electrones aumenta y la resistencia disminuye a medida que aumenta la temperatura, lo que facilita la comprensión de la relación entre temperatura y resistencia. Los sensores de humedad miden la cantidad de vapor de agua en el aire y la convierten en humedad como una relación con la cantidad máxima de vapor de agua que puede existir en el aire. Existen dos tipos: uno que mide los cambios en la capacitancia de los semiconductores y otro que mide los cambios en la resistencia de los semiconductores. La detección por resistencia es más barata, pero hay que tener en cuenta que la precisión de la medición es inferior a la del tipo de capacitancia.
Otros tipos de sensores ambientales son los sensores ópticos y de iluminancia que detectan luz como la radiación infrarroja y ultravioleta. Estos sensores utilizan fotodiodos que aprovechan el efecto fotoeléctrico y fotorresistencias compatibles con varias longitudes de onda para detectar la intensidad de la luz. La mayoría de estos sensores también detectan la radiación infrarroja emitida por el cuerpo humano.
Más Información sobre Sensores Ambientales
1. Sensores Ambientales como indicadores de Excitación
Los sensores ambientales de CO2 se utilizan a veces como indicadores de la excitación en una habitación. Miden principalmente la concentración de dióxido de carbono producido por la respiración humana y pueden utilizarse en lugares donde se reúnen muchas personas, como salas de conferencias y salas de espera de hospitales.
El contenido de dióxido de carbono también se especifica como una de las normas de calidad del aire en las normas de gestión de saneamiento ambiental de edificios y otras normas. La norma estipula que el contenido de dióxido de carbono debe mantenerse por debajo de aproximadamente 1.000 ppm en interiores. Como no se especifican las condiciones en las que se reúne mucha gente, la ventilación debe realizarse a discreción de cada persona.
En los lugares donde se reúne mucha gente, como las guarderías y las aulas, si la concentración de dióxido de carbono es demasiado alta, se dice que tiene un efecto sobre la concentración humana y, por tanto, se espera que mejore la eficacia del trabajo.
2. Miniaturización de los Sensores Ambientales
Las tecnologías relacionadas con los sensores han avanzado en los últimos años, y los sensores ambientales también son cada vez más pequeños. Algunos de los sensores ambientales más pequeños miden menos de 1 cm y pueden utilizarse en diversos campos como la medicina, la agricultura y la fabricación.
También existen sensores ambientales de tipo USB. Más pequeños que una memoria USB estándar, pueden alimentarse a través de USB para funcionar de forma continua, y pueden conectarse a una red a través de USB o Bluetooth para transmitir datos de medición.
Sin embargo, cuando se conectan al puerto USB de un PC, existe el riesgo de que los valores del sensor de temperatura no se midan correctamente debido al calor del propio PC, por lo que se recomienda utilizar un cable alargador.