Un sensor de distancia mide cuánto falta hasta un objeto o una superficie sin tocarla. Las cuatro tecnologías más usadas son el ultrasonido, el LiDAR, el infrarrojo de tiempo de vuelo y el radar. Todas se apoyan en una señal que va hasta el objeto y vuelve, y reaccionan distinto al polvo, al vapor, al sol y al tipo de superficie. La pregunta útil es cuál falla menos en tu instalación.
Cómo mide cada sensor de distancia
El sensor ultrasónico emite un pulso de sonido de alta frecuencia y mide cuánto tarda el eco en volver. El LiDAR hace lo mismo con luz: un emisor láser o LED infrarrojo y un receptor que mide el tiempo de vuelo de la luz reflejada. El sensor infrarrojo de tiempo de vuelo, como el VL53L0X, sigue el mismo principio en un chip pequeño y de corto alcance. El radar emite ondas de radio de microondas o de onda milimétrica y calcula la distancia a partir del reflejo. En todos el sensor calcula la distancia a partir de ese tiempo, y lo que cambia es el medio por el que viaja la señal.
Sensor ultrasónico: cuándo conviene
El ultrasonido es la opción más económica y la más simple de conectar. Funciona bien en interiores, con superficies duras y perpendiculares al sensor, y distancias de pocos metros. El sonido viaja más rápido o más lento según la temperatura del aire, así que la lectura se desplaza si el ambiente cambia mucho. Las superficies blandas absorben el sonido y las inclinadas lo desvían lejos del receptor. El vapor, la espuma y las turbulencias del aire también pueden producir ecos falsos o debilitar el eco. Para medir en terreno sin cables, la ficha del LDDS45 lo describe para distancia horizontal, nivel en un estanque con líquido, proximidad en estacionamientos y detección de objetos, con batería Li-SOCl2 de 8500 mAh que, según la ficha, puede durar hasta 10 años; la duración real depende del intervalo de reporte.
Sensor LiDAR: alcance, ángulo estrecho y sol
LiDAR significa Light Detection and Ranging: mide la distancia por el tiempo de vuelo de la luz. Un sensor LiDAR concentra la medición en un haz muy angosto. Según sus fichas, el LLDS12 tiene un campo de visión de 3,6°, y el LLDS40 y el LDS40-LB de 3°. Un haz así apunta a un punto preciso y no se confunde con las paredes laterales, que es una ventaja en un estanque angosto o frente a un objeto pequeño. Sus fichas declaran además inmunidad a la luz ambiente: 70 klux en el LLDS12 y 100 klux en el LLDS40 y el LDS40-LB. Su rango depende de cuánta luz refleja el objeto. El LLDS12 detecta de 0,1 a 12 m según sus especificaciones, aunque el nombre de la ficha menciona 6 cm como mínimo; confirma el mínimo con nosotros si tu medida es muy corta. El LLDS40 llega de 0,1 a 40 m con 90% de reflectividad, y a 13,5 m con 10% de reflectividad; el LDS40-LB indica 40 m y 13 m en las mismas condiciones. Los tres declaran IP65 en el sensor; la caja es IP67 en el LLDS12 e IP65 en el LLDS40 y el LDS40-LB. Los tres usan luz de 850 nm, y las fichas no declaran el comportamiento ante vidrio o agua clara, así que pruébalos en tu caso.
Sensor de distancia por radar: polvo, condensación y espuma
El radar no depende del sonido ni de la luz, y por eso tolera mejor los ambientes sucios. La ficha del Dragino LMDS200, un radar de 24 GHz, indica que ofrece mejor desempeño que los sensores ultrasónicos o LiDAR con condensación, polvo, humedad o suciedad. Mide de 0,5 a 20 m con precisión de ±0,1 m, un ángulo de 78° horizontal por 23° vertical, y puede reportar un segundo objeto detrás del primero. Un ángulo tan abierto exige despejar el entorno del sensor. El Milesight EM410-RDL, de 60 GHz, indica en su ficha un rango de 0,3 a 12 m, un haz de 8°, precisión de hasta ±2 mm y protección IP68, y lo describe como mucho menos sensible que un ultrasónico a la temperatura, el polvo, la condensación y la espuma ligera.
Cómo elegir entre ultrasónico, LiDAR y radar
Parte por el ambiente. Si el aire está limpio, la superficie es dura y el presupuesto es corto, el ultrasonido alcanza. Si necesitas apuntar a un punto exacto, medir lejos o trabajar con sol directo, el LiDAR es la opción. Si hay polvo, vapor, condensación o espuma, el radar es el que mejor se defiende según las fichas. Para distancias de pocos metros en un proyecto de electrónica, el GY-53 con VL53L0X indica en su ficha un alcance de hasta 2 metros, alimentación de 3 a 5 V, protocolo I2C y salida PWM. Si lo que mides es el nivel de un estanque, tenemos una guía aparte sobre el sensor de nivel ultrasónico para estanques y silos.
Arduino y ESP32: conectar el HC-SR04 y el HY-SRF05
El módulo ultrasónico más común para Arduino es el HC-SR04, y en el catálogo tenemos el HY-SRF05, de la misma familia. La hoja de datos del HC-SR04 indica un rango de 2 a 400 cm, precisión de 3 mm, ángulo de medición de 15°, consumo de 15 mA y un pulso de disparo de 10 µs. La ficha del HY-SRF05 indica 2 a 450 cm, resolución de 2 mm, alimentación de 4,5 a 5 Vcc, consumo de 10 a 40 mA, 40 kHz de frecuencia y una espera mínima de 20 ms entre medidas. El HC-SR04 tiene cuatro pines: VCC, Trig, Echo y GND. La ficha del HY-SRF05 no lista sus pines, así que revisa la serigrafía de tu módulo antes de cablear. Trig recibe el pulso de arranque y Echo devuelve un pulso cuyo ancho es el tiempo del eco. Alimenta el módulo a 5 V. Su pin Echo entrega una señal de 5 V; en un ESP32, cuyos pines admiten 3,3 V, bájala con un divisor: una resistencia de 1 kΩ entre Echo y el GPIO, y una de 2 kΩ entre ese GPIO y GND.
Sketch del sensor ultrasónico con pulseIn
Este sketch mide con pulseIn y convierte con 340 m/s, la velocidad del sonido que usa la hoja de datos. Los pines 9 y 10 son para Arduino Uno; en un ESP32 usa los GPIO 5 y 18, porque el 9 y el 10 del ESP32 clásico están conectados a la memoria flash y lo cuelgan.
const int TRIG_PIN = 9; // en ESP32: GPIO 5
const int ECHO_PIN = 10; // en ESP32: GPIO 18
void setup() {
pinMode(TRIG_PIN, OUTPUT);
pinMode(ECHO_PIN, INPUT);
Serial.begin(115200);
}
float medirCm() {
digitalWrite(TRIG_PIN, LOW);
delayMicroseconds(2);
digitalWrite(TRIG_PIN, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(TRIG_PIN, LOW);
// 30000 us de espera máxima: sin eco, pulseIn devuelve 0
unsigned long duracion = pulseIn(ECHO_PIN, HIGH, 30000);
if (duracion == 0) return -1;
return duracion * 0.034 / 2; // 340 m/s, ida y vuelta
}
void loop() {
float cm = medirCm();
if (cm < 0) Serial.println("sin eco");
else Serial.println(cm);
delay(60); // más de los 20 ms mínimos entre medidas
}Sensor VL53L0X: distancia corta por infrarrojo
Si necesitas medir pocos metros con un módulo pequeño, el GY-53 con VL53L0X usa infrarrojo de tiempo de vuelo. Su ficha indica un alcance de hasta 2 metros, alimentación de 3 a 5 V, protocolo I2C y salida PWM. Es una alternativa al HC-SR04 cuando el cono del ultrasonido es demasiado ancho para tu montaje.
Sensor de distancia LoRaWAN para telemetría
Cuando el sensor queda lejos de un computador, conviene uno con radio integrada. Los LDDS45 (ultrasónico), LLDS12, LLDS40 y LDS40-LB (LiDAR) y el LMDS200 (radar) son nodos LoRaWAN, y las fichas del LDDS45 y del LMDS200 indican batería Li-SOCl2 de 8500 mAh. El LDS40-LB suma Bluetooth 5.1 para configurarlo desde un teléfono. Si quieres reunir varios sensores en un solo nodo, el LDDS04 recibe hasta 4 sensores de distancia, infrarrojos o ultrasónicos, de los modelos que indica su ficha: A01A-15, A02-15, A13-15 y A16-15. Para los nodos de la banda de Chile, confirma que el modelo sea AU915 antes de comprar, y si no tienes gateway, mira la guía de gateways LoRaWAN.
Preguntas frecuentes sobre sensores de distancia
¿Qué sensor de distancia usar al aire libre? Con sol directo, el LiDAR declara inmunidad a la luz ambiente de 70 a 100 klux en las fichas; con humedad, polvo o condensación, el radar. ¿El ultrasónico mide cualquier superficie? No: las blandas y las inclinadas devuelven poco eco. ¿Cuál mide más lejos? Entre los de este catálogo, el LLDS40 y el LDS40-LB llegan a 40 m con 90% de reflectividad. ¿Puedo conectar el HC-SR04 directo al ESP32? No directo: baja el Echo con un divisor de 1 kΩ y 2 kΩ. ¿Necesito una librería para el ultrasónico? No, alcanza con pulseIn.