Sistema Automático para la caracterización de sensores de fuerza

Abstract

En este trabajo se presenta un prototipo diseñado y construido para poder caracterizar sensores de fuerza de manera automática, se basa en el funcionamiento de una impresora 3D en la cual sus ejes se desplazan para poder imprimir las piezas. En este caso el prototipo de un eje puede moverse en dos direcciones para ejercer mayor o menor presión en un sensor de fuerza, y además se realizó una prueba con una fibra óptica plástica. Con este prototipo se pueden utilizar distintos tipos de sensores que pueden tener un mayor o menor rango de peso dependiendo de sus características, los sensores de fuerza utilizados cuentan con una galga extensiométrica de hilo conductor o lamina conductora. El prototipo permite controlar su movimiento mediante el software MATLAB a través de una interfaz gráfica creada para configurar el funcionamiento del motor, así como el momento en el cual se desea adquirir y leer los datos para observar de manera grafica el comportamiento del sensor de fuerza al realizar una prueba. La interfaz cuenta con dos modos de funcionamiento los cuales son manual y automático dando al usuario la libertad de elegir si requiere una adquisición de datos larga en la cual el usuario solo configure el comportamiento de movimiento, el número de muestras, su frecuencia de muestreo y las características de funcionamiento del motor o si solo requiere una adquisición corta con un movimiento en específico del motor. El prototipo se ensamblo con piezas de material PLA, pero al observar su funcionamiento se decidió cambiar dos piezas por una réplica exacta de cada una, pero en aluminio para mejorar la dureza de estas y no se tuviese el ruido generado con las piezas en material PLA. El comportamiento de la fibra óptica plástica no arrojo datos significativos en la potencia a la salida de la fibra conforme esta se iba presionando. El caso contrario se observó con los sensores de fuerza que arrojaron datos muy interesantes sobre el comportamiento del prototipo y la caracterización de estos. La fibra óptica plástica de 3 mm de diámetro a pesar de estar desbastada al 30% no mostro cambios relevantes esto debido a que la presión máxima del prototipo es de 3.02 Kg y con este rango de presión no se logra tener muchos cambios a lo largo de las pruebas realizadas, esto podría cambiar si el prototipo tuviese un rango más amplio de presión.