¿Qué son los sensores?

Clase 21 de 29 • Curso de Fundamentos de Apache Airflow

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Alejandro Giraldo Londoño

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Resumen: ■■■■■

Los sensores son un tipo especial de operador diseñado para esperar a que algo ocurra, desde eventos basados en el tiempo, archivos en una carpeta o eventos externos, como la finalización de otro DAG.
airflow.sensors.bash
airflow.sensors.date_time
airflow.sensors.external_task
airflow.sensors.filesystem
airflow.sensors.python
airflow.sensors.time_delta
airflow.sensors.time_sensor
airflow.sensors.weekday
airflow.sensors.base

Mario Alexander Vargas Celis

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Los sensores son dispositivos o componentes que detectan cambios en el entorno y convierten esa información en señales eléctricas o digitales que pueden ser procesadas. Se utilizan ampliamente en diversas aplicaciones, desde la ingeniería y la robótica hasta la automatización industrial y los dispositivos cotidianos.

Características principales de los sensores

Detección de magnitudes físicas o químicas:
- Detectan variables como temperatura, presión, luz, movimiento, humedad, nivel de gases, etc.
Conversión de señales:
- Transforman la magnitud detectada en una señal interpretable, como una corriente eléctrica, voltaje, frecuencia o datos digitales.
Precisión y sensibilidad:
- La precisión indica qué tan cerca está la medición del valor real.
- La sensibilidad se refiere a la capacidad del sensor de detectar pequeños cambios en la magnitud.
Rango de operación:
- El rango especifica los límites entre los cuales un sensor puede operar correctamente.

Tipos de sensores por magnitud medida

Sensores físicos:
- Detectan propiedades físicas como:
  - Temperatura: Termopares, sensores RTD, termistores.
  - Luz: Fotodiodos, sensores LDR, cámaras.
  - Presión: Sensores piezoeléctricos, barómetros.
  - Aceleración: Acelerómetros.
  - Movimiento: Sensores PIR, giroscopios.
Sensores químicos:
- Detectan cambios químicos o la presencia de sustancias:
  - Gas: Sensores MQ, detectores de monóxido de carbono.
  - pH: Sensores de pH en soluciones.
  - Humedad: Sensores de humedad capacitivos o resistivos.
Sensores biológicos:
- Detectan variables en procesos biológicos:
  - Sensores de glucosa, sensores de oxígeno en sangre.
Sensores eléctricos:
- Miden propiedades eléctricas:
  - Voltaje, corriente, resistencia.

Clasificación por tipo de señal

Sensores analógicos:
- Generan una salida continua en función de la magnitud medida.
- Ejemplo: Un sensor de temperatura que produce un voltaje proporcional a los grados Celsius.
Sensores digitales:
- Generan una salida discreta o digital (0 y 1).
- Ejemplo: Un sensor de proximidad que detecta presencia como "activo/inactivo".

Aplicaciones de los sensores

Robótica:
- Detección de obstáculos, navegación autónoma, equilibrio.
Automóviles:
- Sensores de velocidad, presión de neumáticos, monitoreo de gases.
Electrodomésticos:
- Sensores de temperatura en hornos, sensores de nivel en lavadoras.
Industria:
- Sensores de presión para monitorear sistemas hidráulicos, sensores de flujo para control de procesos.
Salud:
- Pulsómetros, oxímetros, sensores para dispositivos médicos portátiles.

Ejemplo práctico: Sensor de temperatura

Un sensor de temperatura como el LM35 produce un voltaje que es proporcional a la temperatura medida.

Si mide 25°C, genera 0.25 V (10 mV por grado Celsius).
Este valor se procesa para mostrarlo en una pantalla o para activar sistemas de control.