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Transductores_Rev2010

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TRANSDUCTORES - INSTRUMENTACIÓN
Realizado por Ing. Pablo Morcelle del Valle

Resumen:

1. Introducción.
2. Sensores. Instrumentación. Tratamiento de la señal. Registro y visualización.
Actuación. Sistemas 4-20 mA.

3. Puente de Wheatstone.
4. Transductores:
4.1 Desplazamiento.
4.2 Esfuerzo y deformación.
4.3 Temperatura.
4.4 Presión.
4.5Desplazamiento.
4.6 Caudal.
4.7 Caudal-masa.
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Desarrollo:
1. Introducción
En la mayoría de los procesos industriales es habitual la utilización de sensores
con el fin de monitorear la evolución de los parámetros del mencionado proceso.
Magnitudes tales como presión, temperatura, caudal, nivel, entre otras; son
variables que comúnmente seprocesan en una planta petroquímica, por ejemplo.
Resulta común medir esfuerzo y deformación durante ensayos de determinación
de resistencia de materiales, o a veces es necesario controlar las mencionadas
variables para verificar el estado de estructuras civiles (puentes, edificios).
La utilización de transductores asociados a sistemas de medición y aún a sistemas
de control, es hoy en díaimprescindible; sobre todo en procesos de mediana o alta
complejidad.
El presente texto no pretende cubrir todos los aspectos relacionados con los
transductores y la instrumentación, ni mucho menos. La variedad de transductores
existente es tan vasta como su campo de aplicación. El autor sólo aspira a que el
material expuesto sirva de base e inspiración a las inquietudes de los lectores y que,en todo caso, sea la filosofía que domina al tema lo que prevalezca para que cada
individuo pueda encarar sus propios desarrollos con otros elementos no presentados
aquí, pero siempre en base a las herramientas básicas expuestas en este trabajo.
En los apartados que siguen se presentan algunas definiciones y se repasan
especialmente conceptos asociados al circuito puente de Wheatstone, deamplia
aplicación en el tema desarrollado en el presente artículo; para luego atacar de lleno
el estudio de los transductores y sus aplicaciones.

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Ing. Pablo Morcelle del Valle
Prof. Adj. de Electrotecnia y Electrónica
Departamento de Electrotecnia
Facultad de IngenieríaUniversidad Nacional de La Plata

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2. Sensores. Instrumentación. Tratamiento de la señal. Registro y visualización
de magnitudes. Actuación. Sistemas 4-20 mA.
Sensores: Convierten magnitudes físicas en eléctricas.
Transductor: Convierte un tipo de energía en otro.
Transductores activos y pasivos. Los primeros generan energía eléctrica a partir de
la magnitud físicaque actúa sobre ellos; los segundos necesitan una fuente de
energía eléctrica externa para poner de manifiesto las variaciones de las magnitudes
que detectan.
Sistemas de instrumentación. Tratamiento de la señal (registro y/o visualización): Los
sistemas electrónicos de medición están compuestos por sensores, circuitos especiales
para el tratamiento de las señales, instrumentos y sistemas deregistro; los cuales se
vinculan para llevar a cabo una función general de medición. Si bien, la palabra
instrumentación corresponde a una denominación histórica, dado que antiguamente
los datos eran presentados en un panel de instrumentos; en el presente se continúa
empleando el término en forma general, aún cuando la tecnología actual permite la
digitalización, almacenamiento y actuaciónsobre el proceso mediante la utilización de
computadoras. Por ejemplo, el monitoreo de una magnitud (digamos, presión) puede
requerirse momento a momento. La señal proveniente del sensor debe ser
acondicionada o conformada (tratamiento de la señal), a los fines de adaptarse al
sistema de registro o visualización. Por lo tanto, el sensor, el conformador de la señal,
y el sistema de registro o...