Instrumentacion2

Universidad Rey Juan Carlos Ingeniería de Telecomunicación

Tema 1: Introducción a la Instrumentación
Susana Borromeo López Ingeniería de Telecomunicación

2009-2010

Instrumentación Electrónica

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Introducción
Medida: determinación de una magnitud por comparación con un estándar

“La Instrumentación comprende todas las técnicas, equipos y metodologías relacionadas con el diseño,la construcción y la aplicación de dispositivos físicos para mejorar, completar y aumentar la eficiencia de los mecanismos de percepción del ser humano.” Instrumentación Electrónica: técnica que se ocupa de la medición1 de cualquier magnitud física, de la conversión de la misma a magnitudes eléctricas y de su tratamiento para proporcionar la información adecuada a un sistema de control, a unoperador o a ambos.

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Introducción: variables y señales
Señal: variable eléctrica

Neil Storey, Electronics: A Systems Approach, 4th Edition © Pearson Education Limited 2009

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Sistema de control

Neil Storey, Electronics: A Systems Approach, 4th Edition © Pearson Education Limited 20092009-2010

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Sistema de control

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Sistemas de medida
ENTRADAS Temperatura Presión Velocidad Luz pH etc. SALIDAS - Visualización

SISTEMA DE MEDIDA

- Almacenamiento - Transmisión

Entrada (Valor verdadero)

ADQUISICIÓN DE DATOS

PROCESAMIENTO DE DATOS text

DISTRIBUCIÓN DE DATOS

Salida (Valor medido)SISTEMA DE MEDIDA

Entrada

Sensor

Acondicionamiento

Conversión AD

Procesador

Conversión DA

Acondicionamiento

Salida

ADQUISICIÓN DE DATOS

PROCESAMIENTO DE DATOS

DISTRIBUCIÓN DE DATOS

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Sistemas de medida: Instrumentación biomédica
Magnitud a medir (presión arterial, ECG,EEG etc.)

Display

SensorProcesamiento de Señal
http://www.qubitsystems.com/electro.html

Sensores: electrodos. Instrumentación: amplificador, filtros, acondicionamiento de señal. Microprocesador, telemetría, aplicación. Ejemplo: Detección inalámbrica via teléfono móvil de una alarma cardiaca.

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Caracteristicas de las señales fisiológicas
Parámetro Electrocardiograma (ECG)Electroencefalograma (EEG) Electromyograma (EMG) Electrooculograma (EOG) Flujo sanguineo Temperatura corporal Rango de medida 0.5 – 4mV 5 – 300mV 0.1 – 5mV 50 – 3500mV 1 – 300mL/sec 32 – 40 oC Rango de frecuencia 0.01 – 250Hz DC – 150Hz DC – 10KHz DC – 50Hz DC – 20Hz DC – 0.1Hz Método de medida Electrodos Electrodos Electrodos Electrodos Ultrasonido Termistor

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Sistemas de medida: domótica

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Sistemas de medida: telemetría
Medición de la temperatura del motor, las revoluciones por minuto y la inclinación en dos ejes de un coche eléctrico teledirigido. Los resultados deberán visualizarse en un ordenador personal al que le llegarán los datos por el puerto serie, siendo necesario enviarlos víaradio.

Rpm velocidad

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2. Características estáticas
El comportamiento de un sensor o instrumento de medida está definido por su función de transferencia. Curva de calibración (static transfer function): relación entre la entrada al sensor o sistema y su salida en régimen estático.
Salida Salida

Magnitud a medir

Magnitud a medir

(a)(b)

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2. Características estáticas: curvas de calibración
Salida,Y YS

Salida a fondo de escala Y S -Y I

YI

Magnitud a medir, X

XI límite inferio r

Campo de medida Alcance=X S -XI

Xs límite superior

Campo de medida (range): Conjunto de valores entre los que puede efectuarse la medida Alcance o fondo de escala (span, input...