¿Qué es un Sensor de Electricidad Estática?
Los sensores de electricidad estática se definen como dispositivos que permiten evaluar la cantidad de electricidad estática presente en el objeto que está siendo evaluado. También son identificados como instrumentos destinados a medir el potencial de superficie. Operando sin requerir contacto directo, estos sensores aprovechan las características de un campo eléctrico cuya intensidad guarda relación con la cantidad de carga generada en torno a un objeto cargado.
Cabe destacar que los sensores de electricidad estática no se limitan únicamente a los metales, sino que también tienen la capacidad de cuantificar la electricidad estática presente en materiales dieléctricos como el plástico, el vidrio y el agua. Además de los sensores estáticos tradicionales, existen variantes portátiles de estos dispositivos que permiten llevar a cabo mediciones precisas en ubicaciones específicas.
Dado que los sensores de electricidad estática dependen de la distancia de medición, el potencial indicado también cambia cuando se modifica la distancia de medición. Por ello, para obtener mediciones precisas, se recomienda fijar el sensor a una distancia determinada.
Usos de los Sensores de Electricidad Estática
Los sensores de electricidad estática se utilizan en líneas de producción de diversos campos industriales, como semiconductores, equipos eléctricos, automóviles, productos alimenticios y farmacéuticos.
Cuando se genera electricidad estática en una línea de producción, el polvo y otras partículas son atraídos y se adhieren a las piezas, causando problemas de calidad y rendimiento, como el riesgo de que el polvo se adhiera y se mezcle con los productos y el riesgo de que las piezas se repelan entre sí, lo que puede causar problemas.
Por lo tanto, las medidas de control estático son esenciales para evitar la generación de electricidad estática en la línea de producción y, para aplicarlas, se necesitan sensores de electricidad estática que determinen con precisión la cantidad de electricidad estática generada en distintos puntos de la línea de producción.
Principios de los Sensores de Electricidad Estática
Los sensores de electricidad estática constan generalmente de una sección sensora que contiene un electrodo de detección y una sección amplificadora que convierte la carga detectada en una señal de tensión.
Cuando un objeto de medición cargado se acerca al sensor, la parte del sensor se ve sometida a un campo eléctrico procedente del objeto y se genera una carga inducida proporcional a la intensidad del campo eléctrico por inducción electrostática. Delante del electrodo sensor hay un electrodo oscilante, llamado chopper, que cambia periódicamente la intensidad del campo electrostático.
En este momento, la carga inducida también cambia cíclicamente, y una corriente alterna fluye entre el electrodo sensor y tierra. Esta corriente se convierte en impedancia en la sección del amplificador y se extrae como señal de tensión alterna para determinar el potencial cargado del objeto que se va a medir.
Cuando se utiliza un sensor de electricidad estática, es importante tener en cuenta que incluso si el potencial electrostático del objeto de medición es el mismo, la tensión cargada requerida cambiará si la capacitancia electrostática es diferente. Por ejemplo, si el objeto de medición está en contacto con un metal, la capacitancia será mayor que si está solo, de modo que el potencial electrostático como valor de medición se convierte en un valor menor aunque la cantidad de carga sea constante.