Control de procesos

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
“SANTIAGO MARIÑO”
Barcelona – Escuela de Electrónica

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Introducción
A continuación se mostrará la información más relevante en lo que respecta a transmisión de señales y arquitectura de sistema de ordenadores, detallando sus funciones, posibles aplicación en la industria y los protocolos de comunicación másutilizados para la transmisión de data.
Circuitos Electrónicos para Medición y Transmisión de Señales
Entre los circuitos electrónicos para medición y transmisión de señales, se encuentran los transductores, estos pueden tener varias acepciones. En el sentido de la “Metrología”, significa “elemento sensor”. Prescindiendo de esas disquisiciones, puede decirse que es un equipo que traduce una señalmecánica (presión, velocidad, posición) a una eléctrica (tensión, corriente o impedancia), por lo que puede enterse como un convertidor. En la siguiente imagen puede
observase un esquema de este concepto.
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Esquema de un Tranductor

Tipos de Señales:
Una de señal puede entenderse como el valor de una variable de un sistema físico medible. Las señales pueden tener o no variación con eltiempo, distinguiéndose así las señales dinámicas (AC) y las estáticas (DC). Las señales estáticas pueden estudiarse en el dominio del tiempo o en el de la frecuencia. Si las señales son continuas se denominan analógicas, y si son discretas, digitales.
En el siguiente cuadro se puede ver el detalle de estos conceptos:
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Un transductor en sí mismo sirve para poco. Su importancia radica, de unaparte en el entorno del que informa. De otra parte, de cómo informa. Por consiguiente, la utilidad de un transductor surge cuando se pretende medir alguna variable asociada a un fenómeno físico que se está estudiando.
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Transductor dentro de un sistema de medición
La señal que entrega un transductor es eléctrica, pudiendo tratarse de una impedancia, tensión o corriente. En general, esdeseable que dicha señal sea la tensión, debido a su tratamiento directo con osciloscopios, registradores, etc. Las señales en corriente también son comunes, prefiriéndose sobre las de tensión cuando existen problemas de interferencias. Las señales de impedancia se suelen convertir a alguna de las dos anteriores del proceso llamado “acondicionamiento” de seña.
Atendiendo a la propiedad física lostransductores se pueden clasificar en:
• Transductores basados en la variación de resistencia eléctrica, que incluyen los potenciómetros, bandas extensiométricas, las termorresistencias y los termistores.
• Transductores basados en la variación de inductancia, bien sea por acoplamiento magnético o por modificación de la permeabilidad por tensión mecánica.
• Transductores basados en lavariación por capacidad, ya sea por la modificación de las dimensiones de un condensador o por las propiedades dieléctricas del medio interpuesto entre armaduras (acelerómetros capacitivos y micrófonos de condensador).
• Los termopares basados en los efectos Seebeck, Peltier y Thomson por el que se produce una tensión en un circuito conteniendo dos conductores con dos uniones a diferentetemperaturas (efecto termoeléctrico).
• Elementos basados en el efecto piezoeléctrico que suelen ser cristales de cuarzo que sometidos a tensiones mecánicas provocan una tensión electroestática entre sus caras.
• Transductores especiales, que incluyen efectos no considerados en los casos anteriores, como los de efecto Hall, fotoeléctrico, radiación.
La realidad es que prácticamentecualquier fenómeno físico que se conozca puede dar origen aun tipo de transductor más o menos complejo y con mayores o menores aplicaciones.
Acondicionamiento de señales
La mayoría de las señales requieren de preparación antes de poder ser digitalizadas. Por ejemplo, una señal de una termopar es muy pequeña y necesita ser amplificada antes de pasar por el digitalizador. Otros sensores como RTD,...