sistemas de instrumentacion controlados por computadora
INSTRUMENTACION CONTROLADOS
POR COMPUTADORA
6.3 APLICACIONES
SISTEMAS DE INSTRUMENTACION.
La instrumentación trata los sistemas integrados cuya finalidad es medir magnitudes
físicas de un 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
sistemasde instrumentación, son:
los
- 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 pueden ser transmitidas muy fácilmente a través de cables
metálicos, sistemas radiados, o fibra óptica.
- Las señales eléctricas pueden ser amplificadas por circuitos electrónicosde forma
muy eficientes, y pueden manejarse rangos de señal muy amplios (1012), desde los
nanovoltios (10-9 V) hasta los kilovoltios (103 V).
- El sistema electrónico permite complejas transformaciones funcionales de las
señales eléctricas.
- 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 de temperaturas limitado desde -50 ºC hasta 175 ºC.
Son equipos sensibles a la radiación de alta energía.
Requiere una fuente de potencia para su operación.
Loscomponentes electrónicos activos suelen presentar deriva por envejecimiento.
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En la figura se muestra el esquema básico de cualquier sistema de instrumentación.
Señal física
Señal eléctrica
Señal eléctrica
acondicionada
Información
Información
Transducción
Acondicionamiento
Procesado
Sistema
físico
Registro
Excitación
Estímulo
Presentación
OperadorDisparo
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 que se 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 suelen clasificar en dos grupos:
o Los transductores activos son dispositivos que generan energía eléctrica por
conversiónde 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 que se mide,
y las variaciones de este parámetro es utilizado para modular la energía eléctrica
procedente de unafuente que en este caso se necesita.
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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, desplazamiento
LVDT
Presión, desplazamiento
Magnetostricción
Fuerza,presión, sonido
Pasivo
Capacitativo (distancia)
Variación de capacidad
Especiales
Capacitativo(dieléctrico)
Posición, ángulo
Capacidad (variación)
Nivel líquidos, espesor
Célula Hall
Flujo, campo magnético
Célula fotoemisiva
Luz, radiación
Cámara de ionización
Contador de partículas
Termopar
Activo
Fuerza electromotriz
Desplazamiento, sonido...
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