3.1. Clasificación.

Según el aporte de energía, los sensores se pueden dividir en moduladores y generadores. En los
sensores moduladores o activos, la energía de la señal de salida procede, en su mayor parte, de
una fuente de energía auxiliar. La entrada sólo controla la salida. En los sensores generadores o
pasivos, en cambio, la energía de salida es suministrada por la entrada.
Los sensores moduladores requieren en general más hilos que los generadores, ya que la energía
de alimentación suele suministrarse mediante hilos distintos a los empleados para la señal.
Además, esta presencia de energía auxiliar puede crear un peligro de explosiones en algunos
ambientes. Por contra, su sensibilidad se puede modificar a través de la señal de alimentación, lo
que no permiten los sensores generadores.
Según la señal de salida, los sensores se clasifican en analógicos o digitales. En los analógicos la
salida varía, a nivel macroscópico, de forma continua. La información está en la amplitud, si bien
se suelen incluir en este grupo los sensores con salida en el dominio temporal. Si es en forma de
frecuencia, se denominan, a veces, «casi digitales», por la facilidad con que se puede convertir en
una salida digital.
En los sensores digitales, la salida varía en forma de saltos o pasos discretos. No requieren
conversión AID y la transmisión de su salida es más fácil. Tienen también mayor fidelidad y
mayor fiabilidad, y muchas veces mayor exactitud, pero lamentablemente no hay modelos
digitales para muchas de las magnitudes físicas de mayor interés.
Atendiendo al modo de funcionamiento, los sensores pueden ser de deflexión o de comparación.
En los sensores que funcionan por deflexión, la magnitud medida produce algún efecto físico,
que engendra algún efecto similar, pero opuesto, en alguna parte del instrumento, y que está
relacionado con alguna variable útil. Un dinamómetro para la medida de fuerzas es un sensor de
este tipo en el que la fuerza aplicada deforma un muelle hasta que la fuerza de recuperación de
éste. Proporcional a su longitud, iguala la fuerza aplicada.
En los sensores que funcionan por comparación, se intenta mantener nula la deflexión mediante
la aplicación de un efecto bien conocido, opuesto al generado por la magnitud a medir. Hay un
detector del desequilibrio y un medio para restablecerlo. En una balanza manual, por ejemplo, la
colocación de una masa en un platillo provoca un desequilibrio, indicado por una aguja sobre una
escala. El operario coloca entonces una o varias masas en el otro platillo hasta alcanzar el equilibrio,
que se juzga por la posición de la aguja.
Las medidas por comparación suelen ser más exactas porque el efecto conocido opuesto se puede
calibrar con un patrón o magnitud de referencia de calidad.
El detector de desequilibrio sólo mide alrededor de cero y, por lo tanto, puede ser muy sensible y
no necesita estar calibrado. Por contra, tienen en principio menor respuesta dinámica y, si bien se
pueden automatizar mediante un servomecanismo, no se logra normalmente una respuesta tan
rápida como en los de deflexión.
Según el tipo de relación entrada-salida, los sensores pueden ser de orden cero, de primer orden,
de segundo orden o de orden superior (apartado 1.5 del Pallas). El orden está relacionado con el
número de elementos almacenadores de energía independientes que incluye el sensor, y repercute
en su exactitud y velocidad de respuesta. Esta clasificación es de gran importancia cuando el
sensor forma parte de un sistema de control en lazo cerrado.
En el cuadro 1.1 se recogen todos estos criterios de clasificación y se dan ejemplos de sensores de
cada clase. Cualquiera de estas clasificaciones es exhaustiva, y cada una tiene interés particular
para diferentes situaciones de medida.
Ahora bien, para el estudio de un gran número de sensores se suele acudir a su clasificación de
acuerdo con la magnitud medida. Se habla, en consecuencia, de sensores de temperatura, presión,
caudal, humedad, posición, velocidad, aceleración, fuerza, par, etc. Sin embargo, esta
clasificación difícilmente puede ser exhaustiva ya que la cantidad de magnitudes que se pueden
medir es prácticamente inagotable. Piénsese, por ejemplo, en la variedad de contaminantes
químicos en el aire o en el agua, o en la cantidad de proteínas diferentes que hay en el cuerpo
humano y que interesa detectar.