Sensores y transductores

Tipos de sealDigital:No lleva informacin en su valor.Representa dos estados posibles:Abierto/CerradoSi/NoO/1Positivo/NegativoPresente/Ausente...0: 0-2.5 Voltios1: 3 - 5 VoltiosAnalgica:S lleva informacin de la variable medida en su valor.Representa infinitos estados posibles:Temperaturas: 0-100 CPresin: 1 a 10 psiPeso: 50 a 150 kgApertura: 0-100%...

Seales digitalestV0-5-threshold (umbral)SealelctricaInformacin 0 1 0 1 0 1 0 00-1-

Seales analgicas

Tipos de sensoresActivos:No requieren de alimentacin externa (Ejm. Termocupla)

Pasivos:Requieren de una fuente de energa externa (Ejm. Termoresistencia)

Caractersticas de los sensoresDinmicas:Velocidad (tiempo de respuesta)Estabilidad (medio ambiente)Histresis (error en medicin creciente o decreciente)Estticas:Exactitud (error)PrecisinRango de medicin (espacio muerto, umbral)ResolucinSensibilidad (funcin de transferencia, ganancia)RepetibilidadAlinealidadRuido S/N = 20 log(Vs/Vn)

Algunos materiales de termocuplasJ: Fe-Constantan (Fe-C)K: Cr-Alumel (Cr-Al)T: Cu-Constantan (Cu-C)Otros: W, Rh, Pt

Exactitud : 1 - 3%Respuesta : Lenta (seg.) Linealidad : No muy buena

Coeficiente Seebeck

Medicin IndustrialINDICADOR CONVERTIDORSISTEMADE MEDIDAUNION DE REFERENCIATERMINALDE CABEZAL Cables decompensacionMetal AMetal BTmTr

Medicin IndustrialMedir con el voltmetro el voltaje que entrega la termocupla en la unin fria.Medir la temperatura de ambiente Ta (temperatura del contacto de las puntas del voltmetro con los cables de la termocupla). Ver en la tabla de termocuplas que voltaje corresponde a la temperatura.Sumar los voltajes obtenidos y ver en la tabla a que temperatura corresponde.Ej.: 10.84 corresponde a 224C

TermopozoMETALESAISLANTEUNION DE MEDIDA

Termoresistencias (RTD)Principio:R = f(T)Materiales:Pt (ms usada)W (T altas)Otros: Ni, CuPendiente: + (siempre)Linealidad: BuenaForma: Alambre enrolladoFilm metlico

Film:Respuesta rpidaBajo costoAlta resistenciaAlambre:MasivoMs estable en el tiempoAutocalentamientoBajoValores tpicos100, 200

RTD

Sensores de fuerza y presinStrain GagesTensin mecnica --> R = f(F)Estado SlidoEfecto piezoelctrico (materiales cermicos)Rpta.: Carga elctrica --> VoltajeAlta sensibilidadRespuesta rpida

SondaPluma baja y sube constantementeSlidos y lquidos

Presin HidrostticaNecesidad de vaciar tanques para instalacin y calibracin.Supresin o elevacin de cero. Diferencia de presiones en tanque cerrado.Columna de compensacin hmeda.

Presin Hidrosttica

BalanzaCeldas de Carga.Distribucin uniforme en los apoyos

ConductivoDeteccinControl

VibradoresDeteccinLquidos: frecuenciaSlidos: amplitud

CapacitivoConstante dielctricaLquidos conductores y no conductores

UltrasonidoTiempo de trnsito.Velocidad del sonido = 343 m/sAngulo de emisin.No para temperaturas o presiones altas.Vapores, espuma excesiva, turbulencia o polvo interfieren

RadarFrecuencia: GHzVelocidad de la luz.Inmune a:presintemperaturavaporesturbulenciaagitacinCaro

RadiactivoRayos gamma.Fuera del depsitoMedios Peligrosos.Atenuacin depende de depende de densidad del medio. Caro.

Principio de medicin

t =tiempoB = distancia de bloqueovs = velocidad del sonidot

Sensores de caudalPresin diferencial (Venturi, placa de orificio, Pitot)UltrasnicosEfecto DopplerElectromagnticosTurbinaResistenciaEfecto CoriolisVrtex

Electromagnticos

Ui = Cuando un conductor de longitud L se mueve a una velocidad v, perpendicular a las lneas de flujo de un campo magntico de instensidad B, el voltaje Ui es inducido en los extremos del conductor. Ui = l x B x vUi = Voltaje inducido = Longitud del ConductorB = Intensidad del campo magnticov = Velocidad del conductorElectromagnticos

Electromagnticos

MEDIDOR VORTEX

MEDIDOR VORTEXFormacin de Vrtices continuamenteAlternados lado a ladoFrequencia es proporcional a la velocidad

MEDIDOR VORTEXVoltajeFrecuenciaLineal con el FlujoFluctuaciones Alternadas (F)Velocidad (V)Frecuencia V

Sensores de presenciaEjm.:Sensor ptico(digital)

Sensores de posicin y presenciaLimit switches(sensores de finde carrera)Sensores inductivosde proximidad

Acondicionamiento de sealCompensacin (puente Wheatstone, puentes de C.A.)AmplificacinLinealizacinConversin (V/I, I/P, D/A, A/D)AtenuacinFiltradoModulacinMuestreo y retencinMultiplexado

Ejm.: Compensacin de celdas de carga

Ejm.: Conversin A/D con multiplexadoMultiplexorMuestreo yretencinConversinA/DEntradasanalgicasSecuenciade sealesdigitalizadas