Los codificadores de posición son dispositivos que convierten la variable desplazamiento en un valor "digital" o "casi digital". El nombre de codificador se debe a que en su estructura va implícito un sistema de codificación. Solo veremos los incrementales y los absolutos.
1.1.Codificadores incrementales.
Por tanto tiene como ventajas:
b. Se requiere de pocos recursos para su implementación.
c. No necesita dispositivos de alta tecnología.
b. El circuito puede complicarse ante la necesidad de detectar el sentido de giro de la pieza.
Para detectar se suele utilizar los del tipo óptico, los cuales permiten una mejor resolución y son sin contacto.
Con respecto a los codificadores incrementales tienen la ventaja de no perderse la cuenta contra fallos eléctricos, pero tienen la desventaja de ser más complejos.
Los sensores basados en un fenómeno físico resonante ofrecen una frecuencia de salida que depende de una magnitud de interés que afecta a la frecuencia de oscilación.
Por tanto requieren un frecuencímetro o contador para medir la frecuencia, o el periodo de la oscilación.
Pueden usarse resonadores armónicos o de relajación.
El problema básico de estos dispositivos es que las derivas temporales se deben a cambios estructurales en el cuarzo debido a imperfecciones en la estructura cristalina, a las tensiones mecánicas ejercidas por los soportes sobre el cuarzo; y a los cambios de la masa del cristal por absorción o desorción de contaminantes dentro del encapsulado.
La detección de la presencia de oscilaciones en el flujo de un fluido permite obtener también una señal de frecuencia variable, pues dependen de la velocidad del fluido.
En el caso de líquidos lo que se hace es introducir dentro del conducto un objeto no aerodinámico: al desprenderse la capa de flujo en contacto con el objeto, aguas debajo de este se forman unos torbellinos o vórtices de Karman.
Se detectan normalmente mediante ultrasonidos cuya intensidad queda mas o menos atenuada. Si este tiene el perfil adecuado, se puede lograr que la frecuencia de los torbellinos sea proporcional a la velocidad del flujo.
3. OTROS METODOS DE DETECCION
Como se mencionó en un principio, los otros métodos de detección se basan en técnicas no descritas en los apartados anteriores, pero, aunque no necesariamente representan sensores digitales, deben ser comentados.
- Basado en uniones semiconductoras.
Ya en temas anteriores se han vistos sensores basados en materiales semiconductores, como los termistores, efecto Hall, etc. Ahora se verán algunos adicionales que no entran en la clasificación anterior.
La ventaja de atacar este tipo de dispositivos es el coste reducido que representan y la posibilidad de integrarlos dentro de un sistema mas complejo.
Los termómetros basados en diodos semiconductores es la aplicación más simple de las uniones semiconductoras en sensores. Como todos sabéis, los diodos semiconductores, al igual que todos los materiales semiconductores, dependen de la temperatura.
La celda fotoeléctrica es un ejemplo de sensor basado en uniones semiconductoras. Si se quiere detectar el color de la luz se suelen usar filtros previo a la señal que le llega. Y el color se determina midiendo la corriente generada.
- Basados en ultrasonidos
La aplicación de este tipo de sensores está asociada a lo que se mida: su velocidad, el tiempo de propagación o la atenuación que sufra la señal.
Debe su nombre al efecto Doppler, descubierto por C. Doppler en 1843, y que consisten en el cambio de frecuencia que sufre una radiación, cuando se refleja en un reflector móvil respecto al emisor de la radiación.
La ecuación que describe el fenómeno es:

fe = frecuencia emitida
fr = frecuencia recibida
v = velocidad del fluido
c = velocidad de propagación de la radiación.
Alfa = ángulo relativo entre la velocidad y la dirección de propagación.
En la figura un ejemplo ilustrativo.

No sirve para fluidos limpios, sin burbujas
b. caudalímetro de tiempo en tránsito.
Este caso es el alternativo al anterior para cuando el fluido es limpio. Para ello se mide el tiempo que tarda la radiación en atravesar el fluido. Este tiempo es proporcional a la velocidad del fluido. Veamos


Si la velocidad de la radiación es mucho mayor que V.cos(a) (algo usual), la ecuación anterior se aproxima a:

La medición de nivel es muy simple, ya que se puede usar tanto un sensor sumergido o por arriba. En ambos casos, se trabaja con la reflexión ocasionada por el cambio de medio. Luego lo que se tiene que medir es el tiempo que tarda en ir y venir la radiación.
Se puede decir que este tipo de sensores nace en 1977 y tienen como ventajas.
a. Mayor sensibilidad.
b. Versátiles.
c. Pueden medir múltiples magnitudes físicas y químicas.
d. Tolerante a condiciones difíciles.
El problema básico es que aun resultan costosos.
La estructura general puede describirse como: