Instituto Politcnico Nacional

Unidad profesional Interdisciplinaria en Tecnologas Avanzadas

Profra. Luna Muoz Martha

Sensores y acondicionamiento de seales

Gua de estudios Primer Departamental2MM12

16/10/2015

1. Qu es un sistema de medida? Y Cules son los elementos que lo conforman? DescrbelosUn sistema de medidas es un modelo que comprara una variable fsica con una unidad de referencia para cuantificar dicha variable. Los elementos que tiene son : Entrada: Cantidad que vamos a medir Sensor: detecta la variable fsica Acondicionamiento de la seal: Operaciones para cuantificar Medio de presentacin visual: Como se le presenta al usuario la salida Salida: variable cuantificada2. Qu es un sensor?Es un dispositivo que mide energa a partir del contacto con un medio y despus genera una seal transductible que es una funcin de la variable que se midi.3. Qu es un transductor?Un transductor es un dispositivo que se encarga de cambiar la energa a sus distintos dominios.4. Cul es la diferencia entre transductor y sensor?La primera diferencia es que el senor siempre est en contacto con la variable que va a medir. Otra diferencia es que un transductor convierte una forma de energa a otra, mientras que un sensor convierte un parmetro fsico a una seal elctrica.5. Realiza un cuadro sinptico donde clasifiques a los sensores de acuerdo a sus diferente criterios.DistanciaTemperaturaMagnitudGeneradoresModuladoresAporte de energa

VelocidadPreinHumedadLuzSENSORES

AceleracinSonidoDigitalesAnalgicasSeal de salida

ResistenciaInductanciaComparacinDeflexinModo de funcionamiento

CapacitanciaParmetro variable

Primer ordenSegundo ordenOrden ceroPiezoelctricoRelacin I/O

6. Escribe y define 8 caractersticas de los sensores.SENSIBILIDAD:Es la pendiente de la curva de calibracin, que puede ser o no constante a lo largo de la escala de la medida. Para un sensor cuya salida est relacionada con la entrada mediante la ecuacin , la sensibilidad en el punto

PRECISIN:Es la mxima desviacin entre el valor real proporcionado y el terico segn un patrn definido.EXACTITUD:Es la cualidad que caracteriza la capacidad de un instrumento de medida de dar indicaciones que se aproximen al verdadero valor de la magnitud medida.LINEALIDAD:Expresa el grado de coincidencia entre la curva de calibracin y una lnea recta determinada.Puede ser:

Linealidad independiente: La linea de referencia se define por el mtodo de mnimos cuadrados. De esta forma, el mximo error positivo y el mnimo error negativo con iguales. Es la forma de especificacin que suele dar mejor calidad. Linealidad terminal: La recta se define por la salida sin entrada y la salida terica mxima, correspode ala mayor entrada admitida Linealidad a travs de los extremos: La recta se define mediante la salida real cuando la entrada es menor del alcance especificado. Linealidad terica: La recta es la definida por las previsiones tericas formuladas al disear el sensor.

RESOLUCINEs el incremento mnimo de la entrada para el que se obtiene un cambio en la salida.TIEMPO DE RESPUESTAEl tiempo que transcurre entre la deteccin de un objeto y el cambio de estado del dispositivo de salida. Tambin es el tiempo que el dispositivo de salida tarda en cambiar de estado cuando el sensor ya no detecta el objeto. El tiempo de respuesta necesario para una aplicacin especfica se establece en funcin del tamao del objeto y la velocidad a la que ste pasa ante el sensor.HISTIRESIS Se refiere a la diferencia en la salida para una misma entrada, segn la direccin en que se alcance, es decir, que la salida correspondiente a una entrada dependa de si la entrada previa fue mayor o menor que la entrada actual.REPETIBILIDADE el valor por debajo del cual se encuentra, con una probabilidad especificada, el valor absoluto de la diferencia entre dos resultados individuales obtenidos en las condiciones antedichas.7. Dibuja y escribe la ecuacin que caracteriza al:a. Amplificador inversor

b. Amplificador no inversor

c. Sumador inversor

d. Sumador no inversor

8. Realiza una tabla donde incluyas todos los factores que consideraras para la eleccin de un sensor.CriterioOpciones

Tipo de medicin que se requiereLa variable que se va a medir, su valor nominal, el rango de valores, la exactitud, velocidad de medicin y confiabilidad requeridas, las condiciones ambientales en las que se realizar la medicin.

Tipo de salida que se requiere del sensorAnalgicas o digitales, esto cual determinar las condiciones de acondicionamiento de la seal, a fin de contar con seales de salida idneas para la medicin.

EncapsuladoEl material del que est hecho y la presentacin en la que viene.

ExactitudQue tan exacta necesitamos las mediciones del sensor.

ConfiabilidadEl sensor puede tener distintas caractersticas que lo hagan ms o menos confiable para nuestra aplicacin, esto puede ser el tiempo de respuesta, la durabilidad, entre otros.

CostoDependiendo de una combinacin de las anteriores, hay que considerar los costos de los sensores.

9. Calcula Vo y la corriente de salida del amplificador operacional inversor. Considere Ri=10k, Rf=20k y Rl =10k. El amplificador se alimenta con 15 V. Suponga que Ei es igual a a. 5V

b. -2V

10. Disee un amplificador inversor que tenga ganancia de -5 y reistencia de entrada de 10k.