Monografias.com > Ingeniería
Descargar Imprimir Comentar Ver trabajos relacionados

Instrumentación electrónica




Enviado por Pablo Turmero



    Monografias.com
    1.1 Sistema de medida (1) Función: asignación
    objetiva y empírica de un número a una propiedad o
    cualidad de un objeto o evento Aplicaciones: Supervisión y
    diagnóstico de procesos Control de procesos
    Ingeniería experimental (diseño de prototipos,
    …)

    Monografias.com
    1.1 Sistema de medida (2) Estructura de un sistema de medida y
    control: Sensor Acondicionador Transmisión de datos
    Alarmas Presentación Supervisor Controlador
    Transmisión de órdenes Acondicionador Accionamiento
    (Gp:) Sistema, planta o proceso control manual

    Monografias.com
    1.1 Transductores, sensores y accionam. Transductor: convierte
    una señal de una forma física a otra distinta,
    generalmente eléctrica. Sensor: a partir de la
    energía del medio donde se mide, genera una señal
    de salida transducible que es función de la variable
    medida = transductor de entrada Accionamiento: transductor de
    salida

    Monografias.com
    1.1 Acondicionamiento de señales Acondicionadores de
    señal, adaptadores o amplificadores: convierten la
    señal de salida de un sensor electrónico en una
    señal apta para ser presentada, registrada o procesada
    (por ej. A/D). Funciones: Amplificación Filtrado
    Adaptación de impedancias Modulación y
    demodulación

    Monografias.com
    1.2 Tipos de sensores (1) Clasificación de sensores:

    Monografias.com
    1.2 Tipos de sensores (2) Aporte de energía: Moduladores:
    la energía de la señal de salida procede, en su
    mayor parte, de una fuente de alimentación auxiliar
    Generadores: la energía de la señal de salida es
    suministrada por la entrada

    Monografias.com
    1.2 Tipos de sensores (3) Modo de operación: De
    deflexión: la magnitud medida produce un efecto
    físico relacionado con alguna variable útil (ej.
    muelle para la medida de fuerzas) De comparación: se
    intenta anular la deflexión mediante la aplicación
    de un efecto conocido, opuesto al generado por la magnitud a
    medir. Es necesario un detector de desequilibrio y un medio para
    restablecerlo (ej. balanza manual) ? más exacto pero peor
    respuesta dinámica

    Monografias.com
    1.2 Tipos de sensores (4)

    Monografias.com
    1.3 Características estáticas (1) Exactitud o
    precisión: Capacidad de un instrumento de medida de dar
    indicaciones que se aproximen al verdadero valor de la magnitud
    medida Se determina mediante calibración estática a
    partir de un patrón de referencia al menos 10 veces
    más exacto que el sensor que se calibra (Gp:) Valor real
    (Gp:) Valor medido (Gp:) Curva de calibración (Gp:) Curva
    teórica (Gp:) Error (Gp:) Curva real

    Monografias.com
    1.3 Características estáticas (2) Medidas de error:
    Error = Valor medido – Valor real

    Monografias.com
    1.3 Características estáticas (3) Medidas de error
    (cont.): Ejemplo: Sensor de posición de clase 0.2 y
    alcance 10 mm ? error inferior a 20 mm en el rango de medida Las
    medidas han de expresarse de forma coherente con la
    precisión de los aparatos de medida: 20ºC ? 1ºC
    OK 20ºC ? 0.1ºC ? 20.5ºC ? 1ºC ?

    Monografias.com
    1.3 Características estáticas (4) Fidelidad:
    Capacidad de un instrumento de medida de dar el mismo valor de la
    magnitud medida al medir varias veces en unas mismas condiciones
    determinadas Fidelidad: condición necesaria pero no
    suficiente para exactitud: Repetibilidad: Fidelidad cuando las
    medidas se realizan en un intervalo de tiempo corto.
    Cuantitativamente es el percentil del 95% de la diferencia entre
    dos resultados individuales (si no se indica otro como el
    99%)

    Monografias.com
    1.3 Características estáticas (5) Deriva:
    Variación de la salida a lo largo del tiempo Deriva de
    cero: variación de la salida con entrada nula Deriva del
    factor de escala: variación de la sensibilidad
    Sensibilidad o factor de escala: Pendiente de la curva de
    calibración Puede ser constante o no a lo largo de la
    escala de medida

    Monografias.com
    1.3 Características estáticas (6) Ejemplo: En los
    sensores interesa tener una sensibilidad alta y constante: (Gp:)
    Valor real (Gp:) Valor medido (Gp:) Curva de
    calibración

    Monografias.com
    1.3 Características estáticas (7) Linealidad: grado
    de coincidencia entre la curva de calibración y una
    línea recta determinada: (Gp:) Independiente: por
    mínimos cuadrados (Gp:) Ajustada al cero: por
    mínimos cuadrados pero pasando por el origen (Gp:)
    Terminal: recta que une la salida sin entrada y la salida
    teórica máxima (Gp:) Extremos: recta que une los
    extremos (Gp:) Teórica: característica
    teórica de diseño

    Monografias.com
    1.3 Características estáticas (8) Linealidad
    (cont.): La linealidad facilita la conversión a unidades
    físicas de la medida Con la utilización de
    microprocesadores puede interesar más la repetibilidad que
    la linealidad Resolución: incremento mínimo de la
    entrada que produce un cambio detectable en la salida. Cuando el
    incremento de la entrada se produce desde cero se habla de umbral
    Histéresis: diferencia en la salida para una misma
    entrada, según la dirección en la que se alcance
    (Gp:) Valor real (Gp:) Valor medido (Gp:) Curva de
    calibración

    Monografias.com
    1.3 Características estáticas (9) Errores
    aleatorios y sistemáticos:

    Monografias.com
    1.3 Características estáticas (9) Errores
    aleatorios y sistemáticos (cont.): Los errores
    sistemáticos se pueden corregir mediante
    calibración y analizando el procedimiento de medida Los
    errores aleatorios se corrigen promediando varias medidas
    realizadas en las mismas condiciones (teorema del
    límite)

    Monografias.com
    1.4 Características dinámicas (1) La presencia de
    inercias (masas, inductancias,…), capacidades
    (eléctricas, térmicas, …) y en general elementos
    que almacenen energía hace que la respuesta de un sensor a
    señales de entrada variables en el tiempo sea distinta a
    la descrita por su característica estática Error
    dinámico: diferencia entre el valor indicado y el valor
    exacto de la variable medida, siendo nulo el error
    estático Velocidad de respuesta: indica la rapidez con que
    el sistema de medida responde a los cambios de la variable de
    entrada. Puede ser un aspecto importante en sistemas de control
    Para describir el comportamiento dinámico de un sensor se
    utiliza su función de transferencia ? sistemas
    lineales

    Monografias.com
    1.4 Características dinámicas (2) Sistemas de
    medida de orden cero: y(t) = k x(t) El sistema queda
    caracterizado por su sensibilidad (constante) k El error
    dinámico es nulo El retardo es nulo Es necesario que el
    sensor no incluya ningún elemento que almacene
    energía Ejemplo: potenciómetros para la medida de
    desplazamiento (Gp:) E (Gp:) x=xM (Gp:) x=0 (Gp:) x (Gp:) + y

    Monografias.com
    1.4 Características dinámicas (3) Sistemas de
    medida de primer orden: Sensibilidad estática: Constante
    de tiempo: Pulsación propia:

    Monografias.com
    1.4 Características dinámicas (4) Sistemas de
    medida de primer orden (cont.):

    Monografias.com
    1.4 Características dinámicas (5) Sistemas de
    medida de primer orden (cont.):

    Monografias.com
    1.4 Características dinámicas (6) Sistemas de
    medida de primer orden (cont.): Ejemplo: termómetro basado
    en elemento de masa M (kg), calor específico Cp (J/(kg
    K)), área de transmisión de calor A y coeficiente
    de transmisión de calor por convección h (W/(m2K))
    Calor de entrada – Calor de salida = Calor acumulado siendo Te la
    temperatura externa, Ti la temperatura interna del sensor y
    suponiendo que no se pierde calor por los hilos de
    conexión Queda: Capacidad calorífica Resistencia a
    la transmisión de calor

    Nota al lector: es posible que esta página no contenga todos los componentes del trabajo original (pies de página, avanzadas formulas matemáticas, esquemas o tablas complejas, etc.). Recuerde que para ver el trabajo en su versión original completa, puede descargarlo desde el menú superior.

    Todos los documentos disponibles en este sitio expresan los puntos de vista de sus respectivos autores y no de Monografias.com. El objetivo de Monografias.com es poner el conocimiento a disposición de toda su comunidad. Queda bajo la responsabilidad de cada lector el eventual uso que se le de a esta información. Asimismo, es obligatoria la cita del autor del contenido y de Monografias.com como fuentes de información.

    Categorias
    Newsletter