IEC 1

ESCUELA TECNICA SUPERIOR DE INGENIEROS INDUSTRIALES
Y DE TELECOMUNICACION
UNIVERSIDAD DE CANTABRIA

INSTRUMENTACION ELECTRÓNICA DE COMUNICACIONES

(5º Curso Ingeniería de Telecomunicación)

Tema I:
Introducción a los sistemas de instrumentación

José María Drake Moyano
Dpto. de Electrónica y Computadores
Santander, 2005

Contenido:
I.1
I.2
I.3
I.4
I.5

Sistemas de instrumentación.Instrumentación computarizada.
Caracterización de un instrumento.
Conceptos estadísticos del proceso de medida.
Cálculo de la incertidumbre de una medida.

CAPITULO 1
INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS DE INSTRUMENTACIÓN
______________________________________________________________________

1.1 SISTEMAS DE INSTRUMENTACION.
La instrumentación trata los sistemas integrados cuya finalidad es medir magnitudes
físicas deun sistema externo, elaborar la información asociada a ellas y presentarla a un
operador.
Las características por las que la tecnología electrónica es la mas utilizada por los
sistemas de instrumentación, son:
- Las señales eléctricas permiten manejar señales en un rango dinámico de tiempos
muy amplio (1015), desde los picosegundos (10-12 s ) hasta horas (103 s).
- Las señales eléctricas puedenser transmitidas muy fácilmente a través de cables
metálicos, sistemas radiados, o fibra óptica.
- Las señales eléctricas pueden ser amplificadas por circuitos electrónicos de forma
muy eficientes, y pueden manejarse rangos de señal muy amplios (1012), desde los
nanovoltios (10-9 V) hasta los kilovoltios (103 V).
- La sistemas electrónico permite complejas transformaciones funcionales de las
señaleseléctricas.
- Las señales eléctricas son las más apropiada para ser introducidas en los
computadores, los cuales representan el medio más potente de registro,
transformación y presentación de la información.
- La tecnología electrónica actual es la que presenta mejor relación prestaciones
/costo.
La instrumentación electrónica presenta actualmente ciertas desventajas:
-

Presenta un rango detemperaturas limitado desde -50 ºC hasta 175 ºC.
Son equipos sensibles a la radiación de alta energía.
Requiere una fuente de potencia para su operación.
Los componentes electrónicos activos suelen presentar deriva por envejecimiento.

1

En la figura se muestra el esquema básico de cualquier sistema de instrumentación.
Señal física

Señal eléctrica

Transducción

Señal eléctrica
acondicionadaInformación
elaborada

Acondicionamiento

Presentación

Procesado

Sistema
físico

Registro

Excitación
Estímulo

Información

Operador
Disparo

a) Transductor
- El transductor es el componente que convierte la magnitud física a medir, en una
señal eléctrica.
- En este componente se puede diferenciar entre el sensor, que es el elemento sensible
primario que responde a las variaciones de la magnitud quese mide, y el
transductor que es el que lleva acabo la conversión energética entre la magnitud de
entrada y de salida.
Ejemplo:
Un transductor de presión se puede construir con una
membrana a la que se une una galga extensiométrica
(resistencia cuyo valor depende de su deformación).
En este caso, el diafragma es el sensor, mientras que la
galga es el transductor.

- Los transductores se suelenclasificar en dos grupos:
o Los transductores activos son dispositivos que generan energía eléctrica por
conversión de energía procedente del sistema sobre el que mide. Los
transductores activos no necesitan fuente de alimentación para poder operar.
o Los transductores pasivos son aquello, en los que no se produce conversión de
energía. Algún parámetro del transductor es función de la magnitud quese mide,
y las variaciones de este parámetro es utilizado para modular la energía eléctrica
procedente de una fuente que en este caso se necesita.

2

Tipo

Magnitud eléctrica

Tipo de transductor

Variación de resistencia

Variación de inductancia

Magnitud que mide

Potenciómetro

Desplazamiento, presión

Galga extensiométrica

Fuerza, par, deformación

Termistor

Temperatura

VRT

Presión,...