CAMPO DE APLICACIÓN DE LA ELECTRICIDAD Y ELECTRÓNICA INDUSTRIAL

“INDICE”

4.1. Sensores y transductores eléctricos. 1

4.1.1 INTRODUCCION A LA MEDICION: 1

4.1.2. ¿Qué es un instrumento de medición? 1

4.1.3 ¿Qué es un sistema de medida? 2

4.1.4 Definición de un SENSOR y TRANSDUCTOR. 2

4.1.5 Diferencia entre SENSOR y TRANSDUCTOR. 3

4.1.6 Tipos de sensores. 4

4.1.7 Criterios de selección de sensores y transductores. 6

4.2. Dispositivos de control eléctrico y electrónico. 8

4.2.1 ¿Cuál es el objetivo del control eléctrico y electrónico? 8

4.2.2 Dispositivos de control eléctrico. 8

4.2.3 Dispositivos de control electrónico. 12

4.3 Funcionamiento básico del PLC. 16

4.3.1 Definición de PLC. 16

4.3.2 Principio de funcionamiento PLC. 16

4.3.3 Aplicaciones básicas de un PLC. 17

Cuestionario 18

4.1. Sensores y transductores eléctricos.

4.1.1 INTRODUCCION A LA MEDICION:

La medición es un proceso básico de la ciencia que consiste en comparar un patrón seleccionado con el objeto o fenómeno cuya magnitud física se desea medir para ver cuántas veces el patrón está contenido en esa magnitud.

Es comparar la cantidad desconocida que queremos determinar y una cantidad conocida de la misma magnitud, que elegimos como unidad. Teniendo como punto de referencia dos cosas: un objeto (lo que se quiere medir) y una unidad de medida ya establecida ya sea en Sistema Inglés, Sistema Internacional, o una unidad arbitraria.

Al resultado de medir lo llamamos Medida.

http://es.wikipedia.org/wiki/Medici%C3%B3n

4.1.2. ¿Qué es un instrumento de medición?

En física, química e ingeniería, un instrumento de medición es un aparato que se usa para comparar magnitudes físicas mediante un proceso de medición. Como unidades de medida se utilizan objetos y sucesos previamente establecidos como estándares o patrones y de la medición resulta un número que es la relación entre el objeto de estudio y la unidad de referencia. Los instrumentos de medición son el medio por el que se hace esta conversión.

http://es.wikipedia.org/wiki/Instrumento_de_medici%C3%B3n

4.1.3 ¿Qué es un sistema de medida?

Al patrón de medir le llamamos también Unidad de medida.

Debe cumplir estas condiciones:

1º.- Ser inalterable, esto es, no ha de cambiar con el tiempo ni en función de quién realice la medida.

2º.- Ser universal, es decir utilizada por todos los países.

3º.- Ha de ser fácilmente reproducible.

Reuniendo las unidades patrón que los científicos han estimado más convenientes, se han creado los denominados Sistemas de Unidades.

Sistema Internacional ( S.I.)

http://es.wikipedia.org/wiki/Medici%C3%B3n

4.1.4 Definición de un SENSOR y TRANSDUCTOR.

Un sensor es un dispositivo capaz de detectar magnitudes físicas o químicas, llamadas variables de instrumentación, y transformarlas en variables eléctricas. Las variables de instrumentación pueden ser por ejemplo: temperatura, intensidad lumínica, distancia, aceleración, inclinación, desplazamiento, presión, fuerza, torsión, humedad, pH, etc. Una magnitud eléctrica puede ser una resistencia eléctrica (como en una RTD), una capacidad eléctrica (como en un sensor de humedad), una Tensión eléctrica (como en un termopar), una corriente eléctrica (como en un fototransistor), etc.

http://es.wikipedia.org/wiki/Sensor

Un transductor es un dispositivo capaz de transformar o convertir un determinado tipo de energía de entrada, en otra diferente a la salida.

El nombre del transductor ya nos indica cual es la transformación que realiza (por ejemplo electromecánica, transforma una señal eléctrica en mecánica o viceversa), aunque no necesariamente en esa dirección. Es un dispositivo usado principalmente en la industria, en la medicina, en la agricultura, en robótica, en aeronáutica, etc. para obtener la información de entornos físicos y químicos y conseguir (a partir de esta información) señales o impulsos eléctricos o viceversa. Los transductores siempre consumen algo de energía por lo que la señal medida resulta debilitada.

http://es.wikipedia.org/wiki/Transductor

4.1.5 Diferencia entre SENSOR y TRANSDUCTOR.

Un sensor diferencia de un transductor en que el sensor está siempre en contacto con la variable de instrumentación con lo que puede decirse también que es un dispositivo que aprovecha una de sus propiedades con el fin de adaptar la señal que mide para que la pueda interpretar otro dispositivo. Como por ejemplo el termómetro de mercurio que aprovecha la propiedad que posee el mercurio de dilatarse o contraerse por la acción de la temperatura.

http://es.wikipedia.org/wiki/Sensor

Un sensor se diferencia de un transductor en que el sensor está siempre en contacto con la variable a medir o a controlar. Hay sensores que no solo sirven para medir la variable, sino también para convertirla mediante circuitos electrónicos en una señal estándar (4 a 20 mA, o 1 a 5VDC) para tener una relación lineal con los cambios de la variable sensada dentro de un rango (span), para fines de control de dicha variable en un proceso.

http://www.mitecnologico.com/Main/SensoresYTransductores

4.1.6 Tipos de sensores.

En la siguiente tabla se indican algunos tipos y ejemplos de sensores electrónicos.

http://es.wikipedia.org/wiki/Sensor

4.1.7 Criterios de selección de sensores y transductores.

RTD Termistor Sensor de IC Termopar

Ventajas Más estable.

Más preciso.

Más lineal que

los Termopares. Alto rendimiento

Rápido

Medida de dos

hilos El más lineal

El de más alto

rendimiento

Económico Autoalimentado

Robusto

Económico

Amplia variedad

de formas físicas

Amplia gama de

temperaturas

Desventajas Caro.

Lento.

Precisa fuente de

Alimentación.

Pequeño cambio

de resistencia.

Medida de 4 hilos

Autocalentable No lineal.

Rango de

Temperaturas

limitado.

Frágil.

Precisa fuente de

Alimentación.

Autocalentable Limitado a

< 250 ºC

Precisa fuente de

alimentación

Lento

Autocalentable

Configuraciones

limitadas No lineal

Baja tensión

Precisa referencia

El menos estable

El menos sensible

Selección de Transductores:

Exactitud:

La exactitud de la medición debe ser tan alta como fuese posible. Se entiende por exactitud que le valor verdadero de la variable se pueda detectar sin errores sistemáticos positivos o negativos en la medición. Sobre varias mediciones de la variable, el promedio de error entre el valor real y el valor detectado tendera a ser cero.

Precisión:

La precisión de la medición debe ser tan alta como fuese posible. La precisión significa que existe o no una pequeña variación aleatoria en la medición de la variable. La dispersión en los valores de una serie de mediciones será mínima.

Rango de funcionamiento:

El sensor debe tener un amplio rango de funcionamiento y debe ser exacto y preciso en todo el rango.

Velocidad de respuesta:

El transductor debe ser capaz de responder a los cambios de la variable detectada en un tiempo mínimo. Lo ideal sería una respuesta instantánea.

Calibración:

El sensor debe ser fácil de calibrar. El tiempo y los procedimientos necesarios para llevar a cabo el proceso de calibración deben ser mínimos. Además, el sensor no debe necesitar una recalibración frecuente. El término desviación se aplica con frecuencia para indicar la pérdida gradual de exactitud del sensor que se produce con el tiempo y el uso, lo cual hace necesaria su recalibración.

Fiabilidad:

El sensor debe tener una alta fiabilidad. No debe estar sujeto a fallos frecuentes durante el funcionamiento.

Selección de los Sensores:

La selección se basa en la decisión sobre cual es el sensor más adecuado. Esto depende del material del objeto el cual debe detectarse. Si el objeto es metálico, se requiere un sensor inductivo. Si el objeto es de plástico, papel, o si es líquido (basado en aceite o agua), granu1ado o en polvo, se requiere un sensor

capacitvo. Si el objeto puede llevar un imán, es apropiado un sensor magnético.

Para elegir un sensor adecuado se deben seguir estos cuatro pasos:

* FORMA DE LA CARCASA

* DISTANCIA OPERATIVA.

* DATOS ELECTRÓNICOS Y CONEXIONES

* GENERALIDADES

http://www.elprisma.com/apuntes/ingenieria_industrial/transductoressensores/

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