Instrumentos Digitales - Instrumentación Digital

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Universidad Autónoma de Nuevo León

Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

Instrumentación Digital

Reporte “Instrumentos Digitales”

M.C. Alejandro Torres Muñoz

Expone:

Juan Carlos Barrientos Zárate       1476095

      7-208      L,M y V

Pedro de Alba S/N Cd. Universitaria, San Nicólas de los Garza a 26 de Febrero de 2016

• ¿Qué es un Transmisor?

Son instrumentos que captan la variable de proceso y transmiten a distancia los datos obtenidos a un receptor / indicador, registrador, controlador, etc.

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Según el tipo de señal, los transmisores se pueden clasificar en tres tipos:

1. Neumáticos

Se subdividen en:

• Transmisor de equilibrio de movimientos:

Estos instrumentos se utilizan en la transmisión de presión y temperatura donde los elementos de medida son capaces de generar un movimiento amplio para eliminar el error de histéresis. Compara el movimiento del elemento de medición asociado al obturador con fuelle de realimentación de la presión posterior a la tobera.

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• Transmisor de equilibrio de fuerzas:

En estos, el elemento primario de medición  genera una fuerza que se equilibra con otra igual y opuesta producida por el transmisor. Se usa cuando la fuerza disponible es pequeña, aparte de la histéresis, el tiempo necesario para el movimiento es grande y el transmisor es lento en responder cambios de variable.

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• Transmisor de equilibrio de momentos:

El desequilibrio de fuerzas producido por el caudal crea un par al que se opone el generado por el fuelle de realimentación a través de una rueda de apoyo móvil situada en el brazo del trasmisor.

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. Electrónicos

• Los transmisores electrónicos pueden generar una señal de 4 - 20 mA; a veces esta señal de salida es sustituida por un voltaje de 1 – 5  V si existen problemas de suministro electrónico.

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3. Digitales

Estos digitalizan la señal análoga medida además de utilizar un microprocesador.

La señal analógica al ingresar al transmisor es digitalizada por medio de un ADC; debido al tiempo que implica cuantificar una señal que se está convirtiendo de analógica a digital, los instrumentos digitales no hacen una medición continua, es decir, solo se toman muestras de la señal, por eso se le denomina como Señal Discreta.

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Su funcionamiento consiste en la emisión de una señal de pequeños impulsos (señal de muy pequeña duración) en forma de bits, cada bit corresponde al 0 y al 1 que se denominan como el paso o no de la corriente; por lo que muestra como primer ventaja que su señal de salida puede ser recibida directamente por un procesador.

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Se pueden clasificar de la siguiente manera:

1. Transmisor Intelligent: por poseer un procesador, realiza funciones que no se harían con instrumentos análogos, como linealizar, compensar en función de otra variable.
2. Transmisor Smart: su salida es analógica y se puede comunicar con un “hand-held” usando modulación de salida.
3. Transmisor Digital: totalmente digital, incluso la salida, aunque en ciertos casos esta puede ser analógica de 4 – 20 mA

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Diferencias entre un transmisor analógico y un transmisor digital:

• La señal analógica es generada de manera distinta, ya que en un instrumento digital proviene de un DAC.

Ventajas

• Son flexibles en sus funciones.
• Su salida analógica no depende del circuito de medida, por lo que los rangos pueden variar.
• La calibración se realiza digitalmente.
• Las técnicas de acondicionamiento son más poderosas y confiables.
• Mayor exactitud, rangeabilidad.

Desventajas

• Necesita recalibrarse si se cambiaran los parámetros a medir.
• Se necesita retirar el instrumento de la línea para recalibrar.
• Los componentes (como los potenciómetros) experimentan “drift”.

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Controladores

Equipos electrónicos capaces  de procesar y memorizar variables físicas, que constituyen sistemas de tratamiento de la información mediante señales eléctrica.

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Los sistemas tienen por medir variables tanto eléctricas como mecánicas. Por eso debe haber un acoplamiento entre el sistema electrónico y el proceso mediante los sensores.

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Programador Combinacional

Se caracterizan por generar variables de salida cuyo valor en un determinado momento depende solo del valor de las variables de entrada. Tenemos 2 tipos:

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Programador Secuencial

Surge por ello la necesidad de realizar sistemas con capacidad de memorizar las variables de entrada en forma de estado interno, para tomar decisiones en un instante en función del valor que tuvieron las variables de entrada en el pasado. La forma más inmediata de realizarlos es mediante la retroalimentación de un sistema combinacional.

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Controladores Lógicos S. S. Programables Arquitectura Configurable

Secuenciadores lógicos programables. El número de variables de entrada  y salida puede ser modificado dentro de un margen.

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