Instrumentacion

UNIDAD I
INTRODUCCION

DEFINICIONES Y CONCEPTOS
¿Qué es la Instrumentación?
Instrumentación es el conjunto de ciencias y tecnologías mediante las cuales se miden cantidades físicas ó químicas con el objeto de obtener información para su archivo, evaluación ó actuación sobre los Sistemas de Control Automático.

En otras palabras, la instrumentación es la ventana a la realidad de lo que estásucediendo en determinado proceso, lo cual servirá para determinar si el mismo va encaminado hacia donde deseamos, y de no ser así, podemos usar la instrumentación para actuar sobre algunos parámetros del sistema y proceder de forma correctiva.

La instrumentación es lo que ha permitido el gran avance tecnológico de la ciencia actual en casos tales como: los viajes espaciales, laautomatización de los procesos y mucho otros de los aspectos de nuestro mundo moderno; ya que la automatización es solo posible a través de elementos que puedan sensar lo que sucede en el ambiente, para luego tomar una acción de control pre-programada que actué sobre el sistema para obtener el resultado previsto.

A continuación pasamos presentar la terminología empleada en los instrumentos de control paradefinir las distintas características de los sistemas:
Para hacer estos conceptos más fáciles de entender presentamos seguidamente una escala correspondiente a un termómetro, a la que se referirán los sucesivos ejemplos.

Campo de medida o rango (range):

Es el conjunto de valores dentro de los limites superior inferior de medida, en los cuales el instrumento es capaz de trabajar en formaconfiable. Por ejemplo, un termómetro de mercurio con rango de 0 a 50 grados Celsius. Espectro o conjunto de valores de la variable de medida que están comprendidas dentro de los límites superior e inferior de la capacidad de medida o de transmisión del instrumento. Viene expresado estableciendo los dos valores extremos.

Alcance (span):

Es la diferencia entre el valor superior e inferiordel campo de medida. Es la diferencia algebraica entre los valores superior e inferior del campo de medida del instrumento. Para el caso del termómetro del ejemplo, el span será de 50 grados Celsius.

Error:
Es la diferencia que existiría entre el valor del instrumento indique que tenga la variable de proceso y el valor que realmente tenga esta variable en ese momento.

Existen tres tipos deerrores:

Errores grandes (gross errors): son en general de origen humano, como la mala lectura de los instrumentos, ajuste incorrecto y aplicación apropiada, asi como equivocaciones en los cálculos.

Errores sistemáticos: se deben a fallas de los instrumentos, como partes defectuosas o gastadas, y efectos ambientales sobre el equipo del usuario.

Errores aleatorio: Generalmente son laacumulación de un gran número de errores muy pequeños cuyo origen es difícil de identificar. Estos errores normalmente son de preocupación para mediciones con un alto grado de exactitud. Los errores aleatorios se pueden analizar estadísticamente.

Escala completa de salida:

Esto es la diferencia algebraica entre señales eléctricas de salida medidas con el máximo estimulo de entrada y el mínimoestimulo de entrada. Esto debe incluir toda desviación de la función de transferencia lineal.

Exactitud (o inexactitud, “accuracy”):

En las especificaciones de un sensor, esto realmente quiere decir falta de exactitud. Esta es la razón de la máxima desviación de un valor representado por el sensor con respecto al valor ideal. Normalmente este valor se da en %.

Ejemplo: un sensor dedesplazamiento lineal idealmente debería generar 1mV por 1mm de desplazamiento. Sin embargo, en un experimento, un desplazamiento de 10mm produjo una salida de 10.5mV. Considerando solo este valor de mV se esperaría que el desplazamiento hubiera sido de 10.5mV que es 0.5 mm más que la realidad. Esta desviación indica una exactitud (o falte de) de 5%. A el valor de la desviación se le llama error....