Instrumentación Electrónica UNEXPO

Transcripción

1 Instrumentación Electrónica UNEXPO

2 Evaluación Teoría 70% Examen 1 30% /17 Unidad 1, 2 Examen 2 30% /17 Unidad 3 Examen 3 10% /17 Unidad 4 Práctica 30 % Práctica 1 07% 14/11/2017 Práctica 2 10% 23/01/2018 Práctica 3 13 % 20/02/2018 Para aprobar la materia se debe aprobar el laboratorio

3 Informes de Laboratorio Introducción Diseño Principio de funcionamiento Diagrama de bloques Circuito detallado Simulación, gráficos Lista de componentes Conclusiones

4 Bibliografía Navarro, H. Instrumentación Electrónica. Ediciones UCV. Primera edición Cooper, W. Instrumentación Electrónica y Mediciones Eléctricas. Prentice Hall Wolf y Smith. Guía para mediciones eléctricas. Prentice Hall Indriago, M. Sensores de Posición, Descripción y Uso. UNEXPO Pallas, R. Transductores y Acondicionador de Señal. Editorial Marcombo. 2da Edición Cavalho, J. Autómatas Programables y Redes de Control. Marcombo. 1ra edición Derenzo, S. Interfacing. Prentice-Hall Wolf y Smith. Guía para mediciones eléctricas. Prentice Hall

5 Otros datos de interés

6 Objetivos Determinar cual es el sensor más apropiado para realizar una medición bajo condiciones específicas. Describir la estructura y funcionamiento de un sistema de adquisición de datos. Diseñar un sistema de adquisición de datos de poca complejidad.

7 CONTENIDO Tópicos generales sobre instrumentación electrónica Mediciones de magnitudes no eléctricas Acondicionamiento de señal Procesamiento e indicación de los datos

8 Unidad I Instrumentación y medición. Definición de instrumento. Variables a medir. Conceptos básicos: exactitud, precisión, resolución, error, repetitividad, sensibilidad, rango. Fuentes de error. Error probable. Sistema básico de medición. Transductores o sensores primarios. Tipos de transductores: activos y pasivos. Sistema generalizado de adquisición de datos: transductores, acondicionadores de señal, procesamiento e indicación de los datos.

9 Definiciones Un instrumento se puede definir como un dispositivo que sirve determinar o manipular las variables de un proceso Instrumentación electrónica. Es la rama de la electrónica que se encarga del diseño y manejo de los aparatos electrónicos, sobre todo para su uso en mediciones. Instrumentación electrónica es la rama de la ciencia que trata de la medición y control con equipos electrónicos.

10 Definiciones El sensor que se encarga de transformar la variación de la magnitud a medir en una señal eléctrica

11 Magnitudes Entre las magnitudes más comunes a medir se encuentran: Presión. Temperatura Nivel. Posición. Velocidad Peso Variables eléctricas Voltaje Corriente Frecuencia Otras menos comunes Viscosidad Resistividad Radiación Inductancia ph Conductividad eléctrica Redox Humedad

12 Sistema Básico de Medición Transductor Sensor Acondicionador de señal Unidad de registro, indicación o control

13 Tipos de Transductores Pasivos: requieren de una fuente de energía externa para poder funcionar Activos: suministran una salida eléctrica cuando son estimulado por la variable física a medir.

14 Definiciones La exactitud de una medición especifica la diferencia entre el valor medido y el valor real de una cantidad. La conformidad o repetitividad el grado con que mediciones sucesivas difieren unas de las otras. La resolución es el cambio mas pequeño para el cual el instrumento responderá. La precisión se compone de las características de conformidad y resolución

15 Definiciones Sensibilidad es la relación de la señal de salida o respuesta del instrumento al cambio de la entrada o variable medida. Error es la desviación del valor verdadero al valor medido. Linealidad nos indica que tan cerca esta la correlación entre la entrada y la salida a una línea recta El rango es la diferencia entre el mayor valor y el menor valor que se puede medir Rapidez de respuesta capacidad del instrumento de seguir la variaciones de la entrada

16 Fuentes de errores Errores brutos: comprenden errores humanos tales como ajuste incorrectos, errores de computo, mala lectura de los instrumentos. Errores sistemáticos: provienen de los instrumentos, tal como desgaste o defectos. Errores al azar: debidos a variaciones al azar en el sistema de medición

17 Análisis estadístico Valor promedio Desviación promedio x x 1 x 2... n x n D n 1 n d n Desviación Desviación estándar d x x n 1 d 2 n n 1

18 Distribución Normal f 1 x x ( 2 1 ( x) e 2 2 ) Error probable r = 0,6745

19 Sistema generalizado de adquisición de datos S1 S2 A1 A2 Multiplexor Retentor Convertidor A/D Sn Sensores A3 Procesador Salida Serial Acondicionadores Salida

20 Sistema generalizado de adquisición de datos

21 Distribución de señales Objetivos Sensor Acondicionador Transmisión Datos Presentación Alarmas Planta o proceso Controlador Supervisor Perturbaciones Control manual Actuador Acondicionador Acciones