Los sensores y actuadores son dispositivos que con la sola presencia del elemento a detectar, varían la señal de salida y con esa información se acciona un actuador que realizará una función determinada, por ejemplo un relé o un contactor que mueva un motor, una electrovávula que deje pasar el agua, etc. No hace falta que el sensor haga contacto físico con dicho elemento a detectar. Trabajan sumergidos en agua, aceite, polvos, etc.

El SENSOR no es más que un dispositivo que mide magnitudes físicas o químicas, llamadas variables de instrumentación y las transforma en variables eléctricas.

Las variables de instrumentación pueden ser: temperatura, intensidad lumínica, distancia, aceleración, inclinación, desplazamiento, presión, fuerza, torsión, humedad, pH, etc. Una magnitud eléctrica puede ser una resistencia eléctrica, una capacidad eléctrica (como en un sensor de humedad), una tensión eléctrica, una corriente eléctrica, etc. También puede decirse que un SENSOR es un dispositivo que convierte una forma de enegía en otra, por ejemplo el termómetro de mercurio que aprovecha la propiedad que posee el mercurio de dilatarse o contraerse por la acción de la temperatura.

Los sensores están específicamente diseñados y fabricados para una determinada función y es recibir información de una magnitud del exterior y transformarla en otra magnitud, normalmente eléctrica, que seamos capaces de cuantificar y manipular.

Normalmente estos dispositivos se encuentran realizados mediante la utilización de componentes pasivos (resistencias variables, PTC, NTC, LDR, etc... todos aquellos componentes que varían su magnitud en función de alguna variable), y la utilización de componentes activos.

Se eligen por el material del objeto a detectar, y por el entorno y el ambiente donde van a ser instalados. Su diseño y forma son diferentes para adaptarse al entorno y espacio a medir.

Los materiales de los objetos a detectar se dividen básicamente en metálicos y no metálicos. Debe tenerse en cuenta las siguientes condiciones del ambiente:

· Humedad
· Temperatura
· Acidez
· Polvo
· Explosividad

Otro de los dispositivos capaz de detectar o percibir cierto fenómeno físico, tal como la presencia de humo proveniente de un incendio, la existencia de un gas en el aire o la presencia de un intruso en una vivienda son los conocidos como detectores.

En el ámbito del control de procesos, se llama detector a un sensor que solamente es capaz de distinguir entre dos posibles valores o estados del sistema que se mide, por lo cual también recibe el nombre de sensor binario o sensor todo/nada.

Ejemplos de detectores tenemos: el de sonidos, billetes falsos, humo, gas, movimiento, luz, metales, etc.

Los tipos de detectores más usuales son los siguientes:

- Inductivos
- Capacitivos
- Opticos
- Mangnéticos
- Ultrasónicos

En la medición de magnitudes mecánicas, térmicas, eléctricas y químicas se realiza empleando dispositivos sensores y transductores. El sensor es sensible a los cambios de la magnitud a medir, como una temperatura, una posición o una concentración química. El transductor convierte estas mediciones en señales eléctricas, que pueden alimentar a instrumentos de lectura, registro o control de las magnitudes medidas. Los sensores y transductores pueden funcionar en ubicaciones alejadas del observador, así como en entornos inadecuados o impracticables para los seres humanos.

Los actuadores son los dispositivos que permiten al sistema de control ‘actuar’ sobre el ‘mundo real’ para realizar las acciones deseadas, existen multitud de sistemas actuadores aunque el mando y control de los mismos es más fácil, en general, que el manejo de sensores.

Un porcentaje muy elevado de actuadores solo tienen dos estados: marcha y paro, abrir/cerrar, etc., estos actuadores se manejan mediante señales digitales 0/1.

Otros actuadores requieren valores analógicos (grado de apertura de una trampilla, velocidad de rotación de un motor, etc.), en este caso se suelen usar señales de mando del tipo que hemos visto tales como 0-5V, 0-10V, 0-20 mA y 4-20 mA.

Otra forma de controlar actuadores es mediante P.W.M. (modulación de anchura de impulsos), que está tomando auge con la iluminación LED, para controlar niveles de luz o mezcla de colores.

Aparte de estos tipos de formas de controlar actuadores, existen equipos que se comandan mediante órdenes y protocolos específicos por puertos serie, conexiones de red de datos o mediante buses especiales.

Los actuadores 0/1-marcha/paro-todo/nada son los más comunes en los sistemas de control, en muchos casos, los sistemas de control llevan incorporado un dispositivo que permite este mando de equipos externos con órdenes marcha/paro.

Los elementos más comunes para realizar este mando son los relés y los contactores. Estos dispositivos se gobiernan desde el control con tensiones y corrientes pequeñas propias de la electrónica y permiten el mando de tensiones altas y diferentes (CC y AC) y con intensidades superiores.