Temario TEMARIO HTE P HL

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1 BIBLIOGAFÍA TUTOÍAS POBLEMAS SISTEMAS DE INSTUMENTACIÓN N Y MEDIDA: GENEALIDADES CONCEPTO COMPONENTES UNICO EXAMEN FINAL TANSDUCTOES función clasificación características en régimen estátic ACONDICIONAMIENTO SEÑAL: necesidad: linealización, amplificación, etc. acndicinadres transductres: circuit ptencimétric circuit puente amplificadr de instrumentación ESQUEMAS BÁSICOS EN INSTUMENTACIÓN ELECTÓNICA Sensres de mayr us y aplicación industrial Desarrll de 3 sistemas cn sensres en el labratri TEMA. INTODUCCIÓN Temari TEMAIO HTE P HL TEMA. SENSOES Y TANSDUCTOES H T TEMA 3. CAACTEÍSTICAS ESTÁTICAS DE UN TANSDUCTO TEMA. ACONDICIONAMIENTO DE LA SEÑAL DE SALIDA DE UN TANSDUCTO H H T 7 H T TEMA 5. TANSDUCTOES PAA LA MEDIDA DE TEMPEATUA. TEMA 6. SENSOES PAA LA MEDIDA DE DEFOMACIONES 5 H 3 H 5 H 3H TEMA 7. SENSOES DE POSICIÓN Y NIEL 5 H 3 3 H TEMA 8. SENSOES ÓPTICOS T= Enfasis en tdas prácticas 6 H TOTAL 3 H 9 H

2 Medida de defrmacines. Extensmetría UTILIDAD: Determinar las tensines que actúan sbre una estructura (SEGUIDAD) Prces: cm cnsecuencia de una tensión esfuerz (σ) La estructura sufre una defrmación (ε) Este prces se estudia en la tería del cálcul de estructuras Sensr: galgas extensmétricas (defrmacines, presines, aceleracines ) Cncepts básics de elasticidad ε a = defrmación unitaria axial= L/L, unidad µε= µε= 6 x L/L micrdefrmación L L L=L -L ; D y D defrmación defrmación unitaria transversal ε t = D/D elación ε a y ε t? ceficiente Pissn υ=- ε t /ε a DOMINIO ELÁSTICO DEL MATEIAL Ley Hke: L/L=σ a /E; E módul de Yung; σ a =T/A tensión unitaria axial Las defrmacines unitarias sn prprcinales a las tensines esfuerzs

3 Cncepts básics de elasticidad DOMINIO ELÁSTICO DEL MATEIAL álida Ley Hke: L/L=σ a /E; Actad pr el límite elástic del material T Material acer cbre plm E (Kg/mm ) Límite elástic (Kg/mm ) -8 3-,- ε a S Principi de funcinamient ariación de una resistencia ante la acción de una tensión =ρl/s; S=mD ; d=f(dρ, dl, ds) vlumen =Sxl=mD l perand se btiene: l => d/=f(dl/l) Efect piezresistiv, dρ/ρ=cd/; d/=[c(-υ)+(+υ)]dl/l; lueg K=( /)/ε a => mide =Kε a /, K factr de galga (hja de catálg) 3

4 Hil metálic: Tips de galgas. Serpenteante, nminal mínima Ω evitar sbrecargar la fuente y limitar P disipa Sprte: facilita manej, mantiene dirección hils metálics, sprte cnexines Película metálica: znas curvas cn mayr grsr para reducir el efect de las seccines transversales Dats generales: K, (cnstatán) :, 35, 6, W N linealidad:,% * (me) ó %> rang medida: -5µε deriva tempral muy baja Hil metálic Tips galgas. Semicnductras K elevadas 5-75 según impurezas dependencia T, preci alt ~Ω, precisión %, rang medida: 5µε deriva tempral media ITES-Paraninf

5 Circuits de medida G Características: Pequeña señal Circuit: Puente de Wheatstne E B AB A Precaucines: Cmpensar efect T (sprte, circuit) Limitar P disipa galga Sensibilidades máximas: Aumentar númer galgas, medida push-pull (si psible) Oj cn la clcación! Sistema para la medida de defrmacines Diagrama de Blques Acndicinamient Mund físic ε Transductr Pte. Wheatstne G IEI Ejempl. Práctica Objetiv: Calibración 5

6 Práctica 3: Galgas Extensmétricas tricas Es Galga extensmétrica mide a tracción Pesas calibradas Transductr: Galgas extensmétricas tricas MEDIDA DEFOMACIONES =f(ε) PFL-: K=, = Ω ρ d T l ε d, ρ, l / /=K ε Unidades: µε=-6 Κ factr galga, =K ε S=K = 5, mω ( µε) 6

7 Transductr: Galga extensmétrica trica Hja características Circuits de medida E B AB A G Características: Pequeña señal Circuit: Puente de Wheatstne Precaucines: Cmpensar efect T (sprte, circuit) Limitar P disipa galga Sensibilidades máximas: Aumentar númer galgas, medida push-pull (si psible) Oj cn la clcación! Mntaje ¼ puente 7

8 epas tema Es s Circuit en puente de Wheatstne e m 3 s, e Equilibri, i= Pequeñas variacines m ( + 3 = E ) s Mejra sensibilidad Mntaje push-pull cnvenientemente clcads sensres: Máxima sensres: = 3 =- = - Circuits de medida. ¼ puente E B AB A G Características: Pequeña señal Circuit: Puente de Wheatstne Precaucines: Cmpensar efect T (sprte, circuit) Limitar P disipa galga Sensibilidades máximas: Aumentar númer galgas, medida push-pull (si psible) Oj cn la clcación! Puente equilibrad = = 3 = = Cmpensar T? m ( + 3 = E ) s = E EK s ε = G a s 8

9 Circuits de medida. / puente y puente cmplet E B AB A E B AB A Puente equilibrad T? (a) ( + 3 m = E ) s siempre psible? G EK s εa ( a) Es = ( b) Es G = EKε s a (b) Cnfiguracines psibles circuits? F F Tip medidas: Tracción Cmpresión ambas Ubicación: alineadas cn la fuerza a medir Qué mntaje prpne en cada cas de máxima sensibilidad? N hay límite en el númer de galgas a usar 9

10 Acndicinamient cmplet + Amplificación diferencial Tensión estable LM IN- IN+ GO 6 G EF Amplificación INA8 ITES-Paraninf Medidas remtas Mntaje a 3 hils Equilibrar el puente Amplificación

11 Sistema para la medida de defrmacines Diagrama de Blques Acndicinamient Mund físic ε Transductr Pte. Wheatstne G IEI Analizar la práctica. Dudas Objetiv: Calibración Es 33 DZ Utilidad: Circuit acndicinadr Circuit / Puente Wheatstne a G G = 33Ω /W DZ =, / W G, G : PFL b Equilibra LIMITA I galga pt k puente a > b G > G a a b z = z = b z + G, - cmpresión G, + tracción ( equilibri) = z

12 Utilidad: Circuit acndicinadr Amplificadr de instrumentación. n. AD6 z / 5 C n G G OUT G 5 / - EF - C AD6 6 n z z -5 + G z = = 9,K G G = 7,7 + = 77 N existe efect de carga GΩ>> Ω echaza el md cmún: c =,68 m(mc=a md /A mc ; c = z /*A mc ) Circuit acndicinadr 3 Qué curre si se utiliza un A Diferencial? z + z z / / 3 + cc + OUT - LM3 - -cc G 3, INA6 = 6 KΩ = 6 Ω Equivalente Thèvenin Puente+sensr Efect de carga G real =5 MITAD

13 Acndicinamient Segunda etapa amplificadra y ajuste de ffset +5 pt ref k 3 Etapa ª ganancia -5 i k OUT TL8 - - L k -5 Ajustar nivel cer = i + ref ( + Dpt de Tecnlgía i Electrónica 7k ) S Ejempl. Sistema cmplet: Sensibilidad = Es 33 DZ 5 a z = G = G z ε G G b G 7 b P k Kε + a ref 5 C 3 n + G 6 8 OUT G 5 k - EF AD C n -5 ( + ) P k m K =,7x77x,x, =,8 µε 5-5 ref3 + - TL n C C3 n -5 7k OUT L k 3

14 Sistema cmplet: Calibración Tabla de calibración n a rellenar Sistema cmplet: Calibración Curva de calibración Sensibilidad dble / Puente Mayr linealidad Histéresis mínima