LECCI N 1 INTRO A LOS SISTEMAS DE MEDIDA 14 15

Grado en Ingeniería Electrónica Industrial y Automática

Instrumentación Electrónica

TEMA 1 INTRODUCCIÓN A
LOS SISTEMAS DE MEDIDA

11/02/2015
1

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Instrumentación Electrónica

INDICE

•
•
•
•
•

Introducción a los sistemas de medida
Principales parámetros
Tipos de sensores
Características estáticas
Características dinámicas

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Instrumentación Electrónica

Instrumento general de medida
• Estructura de un sistema de medida (y control)

Sensor

Acondicionador

Transmisión
de datos

Presentación

Alarmas
Sistema, planta
o proceso

Actuador

Controlador

Acondicionador

Transmisión
de órdenes

Supervisor

control manual

Grado en Ingeniería Electrónica Industrial y AutomáticaInstrumentación Electrónica

Instrumento general biomédico
Control
And
feedback
Power
source

Sensor

Measurand

Primary
Sensing
element

Calibration
signal

Variable
Conversion
element

Signal
processing

Output
display

Data
storage

Data
transmission

Perceptible
output

Radiation,
electric current,
or other applied
energy

The sensor converts energy or information from the measurand to anotherform (usually
electric). This signal is the processed and displayed so that humans can perceive the information.
Elements and connections shown by dashed lines are optional for some applications.

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Instrumentación Electrónica

Transductores, sensores y accionam.
• Transductor: convierte una señal de una forma
física a otra distinta,generalmente eléctrica.
• Sensor: genera una señal de salida transducible
función de la variable medida = transductor de
entrada
• Actuador (Accionamiento): transductor de
salida

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Instrumentación Electrónica

Acondicionamiento de señales
• Acondicionadores de señal, adaptadores
o amplificadores: convierten la señal de
salida de un sensor electrónicoen una
señal apta para ser presentada, registrada
o procesada (por ej. A/D).
• Funciones:
–
–
–
–

Amplificación
Filtrado
Adaptación de impedancias
Modulación y demodulación

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Instrumentación Electrónica

Tipos de sensores
• Clasificación de sensores:
Criterio

Clases

Ejemplos

Aporte de energía

Moduladores
Generadores

Termistor
TermoparSeñal de salida

Analógicos
Digitales

Potenciómetro
Codificador de posición

Modo de detección

De deflexión
De comparación

Acelerómetro de deflexión
Servoacelerómetro

Modo de operación

Tiempo real
No en Tiempo Real

ECG
Datalogger

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Instrumentación Electrónica

Tipos de sensores
– Efectos Eléctricos
• Variación de la Resistencia

R=

•Variación de la Capacitancia

C=

• Variación de Inductancia

ρ
A

⋅l

A
⋅e
d

L=N

dφ
di

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Instrumentación Electrónica

Tipos de sensores

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Instrumentación Electrónica

1.3 Características estáticas
• Exactitud :
– Indica la proximidad entre el valor medido y el real
• Se determinamediante calibración estática a partir de un patrón de
referencia al menos 4 veces más exacto que el sensor que se calibra

• Curva de calibración (static transfer function): relación entre la
entrada al sensor o sistema y su salida en régimen estático.
Curva de calibración
Curva teórica

Curva real

Valor real

Error

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InstrumentaciónElectrónica

Funciones de Transferencia

– Representación de las tres caracterizaciones en una
misma escala gráfica
R
Respuesta

Función de Transferencia Teórica
Función de Transferencia Real
Funciónde Transferencia Experimental
E
Estímulo

09/7/2007

11

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1.3 Características estáticas
• Rango o Campo de medida...