Caracterizacion estatica de un sensor

TP01: Caracterizaci´ n Est´ tica de un Sensor o a
Sheila Gonzalez
Divisi´ n de Ingenier´as o ı Campus Irapuato-Salamanca Universidad de Guanajuato Email: lugger 04@hotmail.com

Emmanuel Ortiz
Divisi´ n de Ingenier´as o ı Campus Irapuato-Salamanca Universidad de Guanajuato Email: emmanuelort@gmail.com

Eduardo Ju´ rez a
Divisi´ n de Ingenier´as o ı Campus Irapuato-Salamanca Universidad deGuanajuato Email: lalin.juarez@gmail.com

I.

´ I NTRODUCCI ON

Las caracter´sticas est´ ticas de un sensor, instrumento o ı a sistema de medida son las propiedades que describen el comportamiento no cambiante de dicho sistema frente a una se˜ al de excitaci´ n externa. n o En la mayor´a de los sistemas de medida, la variable ı de inter´ s var´a tan lentamente que basta con conocer las e ıcaracter´sticas est´ ticas del sensor. De esta manera, en la ı a presente pr´ ctica se llevar´ a cabo la caracterizaci´ n est´ tica a a o a de un sensor QRD114 (sensor de objetos por reflexi´ n). o II. M ETODOLOG´A I

referencia alg´ n instrumento de medida cuya exactitud u sea mayor al instrumento usado com´ nmente. u De la definici´ n anterior, se puede deducir la f´ rmula o o del error (v´ asela Ecuaci´ n 1). e o error absoluto = resultado − valor verdadero (1) Sin embargo, es com´ n especificar el error como cou ciente entre el error absoluto y el valor verdadero de la medida. Dicho cociente se denomina error relativo (Ecuaci´ n 2). o error absoluto (2) valor verdadero Fidelidad. La fidelidad es la cualidad que caracteriza la capacidad de un instrumendo de medida de dar el mismo valor dela magnitud medida, al medir varias veces en unas mismas condiciones determinadas, prescindiendo de su concordancia o discrepancia con el valor real de dicha magnitud. Calibraci´ n Est´ tica. Consiste en mantener todas las o a entradas excepto una a un valor constante. La entrada en estudio se var´a entonces lentamente, tomando suı cesivamente valores constantes dentro del margen de medida, y sevan anotando los valores que toma la salida. La representaci´ n de estos valores en funci´ n o o de los de entrada define la curva de calibraci´ n. o Linealidad. La linealidad expresa el grado de coincidencia entre la curva de calibraci´ n y una l´nea recta o ı determinada. Hist´ resis. La hist´ resis se refiere a la diferencia en la e e salida para una misma entrada, seg´ n la direcci´ n en u o quese alcance. error relativo = II-A. Dise˜ o del experimento n Con el fin de obtener las caracter´sticas est´ ticas del sensor ı a elegido, se propone la realizaci´ n de una serie de mediciones o al circuito de prueba (su esquema se muestra en la Fig 2). Dichas mediciones se enumeran a continuaci´ n: o 1. Medici´ n del voltaje de salida del circuito como o respuesta a un est´mulo constante y unvoltaje de ı alimentaci´ n variable. o 2. Medici´ n del voltaje de salida del circuito como reso puesta a un est´mulo variable y un voltaje de alimenı taci´ n constante. La medici´ n debe hacerse alternando o o

El sensor que se va a caracterizar es el QRD114, el cual mide la cantidad de luz reflejada por un cuerpo con el que entre en contacto la peque˜ a se˜ al de luz infrarroja que el n n mismosensor produce. El QRD114 contiene dos elementos ´ encapsulados, emisor y receptor aislados opticamente, v´ ase e la Fig 1.

Fig. 1. Diagrama Interno QRD114

Para realizar la correcta caracterizaci´ n del sensor, es o necesario obtener primero la hoja de especificaciones del mismo; en la cual se describe el comportamiento b´ sico a frente a un est´mulo determinado. ı Es importante mencionar que enla hoja de datos del sensor se efectuaron las mediciones de la corriente en el colector del fototransistor; pero durante la realizaci´ n de la o pr´ ctica se midi´ el voltaje de salida en el emisor, pues se a o us´ como referencia un dise˜ o com´ nmente aplicado en el o n u armado de un seguidor de l´neas. ı Como primer instancia, se dar´ una breve explicaci´ n a o acerca de las caracter´sticas...