Experimento sobre Smart Cities: Sensores

¿Cuántas veces hemos visto que hay ciertos mecanismos que  funcionan solos? Puertas que se abren delante nuestro automáticamente, luces que se encienden al pasar, alarmas que se activan ante la emergencia… Acciones automáticas que se van volviendo imprescindibles en las ciudades inteligentes.

Todos estos elementos funcionan gracias a la presencia de un sensor. Un sensor es un dispositivo que transmite información a un ordenador central, responsable de ejecutar la acción correspondiente. La información que envía un sensor varía según el estímulo que reciba, y puede ser luz, fuerza, vibración, temperatura, sonido, campo magnético…

Tan presentes en nuestro día a día, la construcción de un sensor puede ser un experimento muy interesante en clase, sobretodo si es tan sencillo como el que os proponemos: un interruptor magnético.

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¿Cuántas veces hemos visto que hay ciertos mecanismos que  funcionan solos? Puertas que se abren delante nuestro automáticamente, luces que se encienden al pasar, alarmas que se activan ante la emergencia… Acciones automáticas que se van volviendo imprescindibles en las ciudades inteligentes.

Todos estos elementos funcionan gracias a la presencia de un sensor. Un sensor es un dispositivo que transmite información a un ordenador central, responsable de ejecutar la acción correspondiente. La información que envía un sensor varía según el estímulo que reciba, y puede ser luz, fuerza, vibración, temperatura, sonido, campo magnético…

Tan presentes en nuestro día a día, la construcción de un sensor puede ser un experimento muy interesante en clase, sobretodo si es tan sencillo como el que os proponemos: un interruptor magnético.

¿Qué necesitamos para construir un sensor?

Los materiales que necesitaremos son muy sencillos de conseguir:

• Pila o batería (3V aproximadamente)  y conectores.
• Cable grueso y algunos finos.
• Una lámina metálica (metal de una lata) y un soporte (un pequeño palo de madera o plástico).
• Una base de un material como corcho, madera, cartón o poliexpan.
• Un led.
• Un imán.
• Cinta adhesiva

¿Cómo construimos un sensor?

Comenzaremos construyendo el circuito. El cable grueso lo pelamos por ambos extremos unos 2 cm, lo doblamos con la ayuda de unos alicates y procedemos a pegarlo con la cinta adhesiva.

Uno de los extremos del cable grueso lo conectaremos al led, y el otro extremo del cable grueso lo dejaremos en posición vertical, tal y como se muestra en la fotografía. El led servirá para demostrar que el interruptor funciona.

El otro extremo del led se conectará a la pila, mientras que al otro polo de dicha batería la conectaremos a otro cable, que a su vez se conectará a la lámina metálica, situada en un soporte vertical. Para entender el circuito, es mejor observar el montaje final:

Como se puede observar, entre la lámina metálica y el cable grueso debe haber unos milímetros de separación

 ¿Qué sucede en el sensor y cómo lo explicamos?

Para experimentar y comprobar el funcionamiento del sensor, acercaremos un imán a la lámina metálica, comprobando como el circuito se cierra y el led se enciende. Cuando separamos el imán, de nuevo observamos como la lámina se separa del cable grueso, abriéndose el circuito y apagándose el led.

El led se enciende o apaga porque los interruptores magnéticos detectan los campos magnéticos que provocan los imanes. Es decir, en presencia de un campo magnético la lámina metálica (material ferromagnético) es atraída hacia el cable grueso, cerrando el circuito, y cuando este campo magnético se pierde, el circuito se queda abierto y el led se apaga.

Este tipo de sensores tiene varias aplicaciones en la vida real. Por ejemplo, el sensor magnético se utiliza para proteger puertas y ventanas, colocando un electroimán en una de los lados y la placa en el otro. Así, se provocaría la activación de alarmas cuando no existiera el campo magnético (es decir, cuando la puerta o la ventana se abriera).