INSTRUMENTACION ELECTRONICA OCTUBRE 2009. Planificación Evaluación Nº1:  Examen Parcial (33%). Evaluación Nº2:  Examen Parcial (33%)‏ Evaluación Nº3:

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1 INSTRUMENTACION ELECTRONICA OCTUBRE 2009

2 Planificación Evaluación Nº1:  Examen Parcial (33%). Evaluación Nº2:  Examen Parcial (33%)‏ Evaluación Nº3:  Proyecto Final (34%).

3 Introducción © ITES-Paraninfo

4 Introducción Transductor Acondicionador de Señal Multiplexor Convertido r A/D Registrador Digital Procesador Convertido r dSeñal

5 Introducción Un transductor es un elemento encargado de convertir una variable física en otra. Un transductor eléctrico, convierte una variable física en voltaje, corriente, frecuencia, resistencia. Velocidad De Rotación Presión neumática o Hidráulica Temperatura Presión Velocidad Posición Nivel Voltaje Corriente Impedancia

6 Curva de Calibración Sensibilidad : pendiente de la curva de calibración

7 Características Estáticas de los elementos de Medición Rango: Conjuntos de valores de la variable medida, comprendidos entre un mínimo y un máximo. Ejemplo: 25 ºC a 150 ºC Span: Diferencia algebraica entre los valores limites del rango. Ejemplo: (150-25)ºC Span= 125ºC.

8 Exactitud y Precisión Exactitud:expresa la diferencia entre el valor medido y el valor real de una cantidad. Precisión: Grado de concordancia entre los resultados independientes de la medición.

9 Tipos de Linealidad Terminal: entre los puntos inferior y superior del intervalo nominal de indicación del 0 % y el 100 %. Puntos finales (“end-point”) entre los puntos mínimo y máximo observados experimentalmente en la calibración Independiente o mejor línea recta con lo cual la desviación máxima es simétrica por arriba y debajo de la línea recta. Mínimos cuadrados, con la cual la suma de los cuadrados de las desviaciones se minimiza. Basada en cero o de cruce por cero, igual a la linealidad independiente de mejor línea recta (incluso similar al método de mínimos cuadrados) pero forzando el cruce por cero

10 Presentación Gráfica de la Linealidad

11 Características Estáticas de los elementos de Medición Linealidad: Se dice que un elemento es lineal si todos los valores correspondientes de entrada y salida están sobre una línea recta. (IMIN,OMI N)‏ OMAX IMAX O I

12 Características Estáticas de los elementos de Medición No linealidad: Es la diferencia entre los valores de la línea recta real y la línea recta ideal y se presenta cuando los valores de entrada y salida de un sensor no se encuentran sobre una línea recta. No linealidad máxima como % dec

13 Características Estáticas de los elementos de Medición Histéresis : Es la diferencia entre los valores de Salida (O) para un valor particular de la entrada. Histéresis máxima como % dec

14 Características Estáticas de los elementos de Medición Efectos Ambientales: En general, la salida O depende no solo de la señal de entrada I, sino también de entradas ambientales, como la temperatura ambiente, la presión atmosférica, la humedad relativa, el voltaje de alimentación, etc. O I K IM=0 IM≠ 0 O I Polarización cero=a II=0 II≠ 0 Polarización cero=a+KIII

15 Características Estáticas de los elementos de Medición Resolución: Se define como el mayor cambio que puede ocurrir en la entrada sin que cambie la salida. ∆IR IMAX OMAX OMIN IMIN Resolución como % de d.e.c

16 Ejercicios La f.e.m. en el empalme de un termopar es 645uV en el punto de vapor, 3375uV en el punto de Cinc y 9149uV en el punto de plata. Dado que la relación entre f.e.m y temperatura es de la forma: Determine: Punto de Cinc (T=419.58ºC)‏ Punto de vapor de Agua (T=100ºC)‏ Punto de Plata (T=961.93ºC)‏

17 Ejercicios La resistencia R(ө) de un termistor a la temperatura de ө kelvin está dada por Dado que la resistencia en el punto de hielo (ө=273.15K) es 9.00KΩ y la resistencia en el punto de vapor es 0.50KΩ, determine la resistencia a 25ºC

18 Ejercicios Un sensor de desplazamiento tiene un alcance de entrada de 0.0 a 3.0 cm y un voltaje estandar de alimentación Vs=0.5 Volts. Utilizando los resultados de calibración dados en la tabla: Determinar: La linealidad máxima como porcentaje de la d.e.c. La pendiente K de la recta ideal La constante KM asociada con la variación del voltaje de alimentación.

19 Ejercicios Un sensor de nivel de liquido tiene un alcance de entrada de 0 a 15cm. Utilice los resultados de calibración dados en la tabla para calcular la histéresis máxima como un porcentaje de d.e.c.

20 Ejercicios Un termómetro de resistencia de platino se utiliza para interpolar entre el triple punto del agua (0ºC), el punto de ebullición del agua (100ºC) y el punto de congelación del cinc (419.6ºC) los correspondientes valores de resistencia son 100Ω, 138.5Ω y 235.7Ω. La forma algebraica de la ecuación de interpolación es: Donde: Ro= Resistencia a 0ºC Determine la forma de la ecuación de interpolación?