Medición Eléctrica de Magnitudes No EléctricasAnalógica (Ejemplo: sensor inductivo 4-20 mA)...

Mediciones Eléctricas II - Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electromecánica - Facultad de Ingeniería - UNMdP

Agosto de 2017

Mediciones Eléctricas II (3D2)

Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electromecánica – Facultad de Ingeniería – UNMdP

(Cursada 2019)

Medición Eléctrica de Magnitudes No Eléctricas


2 2019

• A los fines de esta asignatura definiremos a un “convertidor de medida” como un

dispositivo que transforma una señal de entrada (una magnitud física como temperatura,

fuerza, velocidad, etc) en una salida eléctrica relacionada con aquella inequívocamente.


Magnitud Física a Medir

Sensor Transductor Eléctrico

Acondicionador Señal Eléctrica Acondicionada

▪ Temperatura

▪ Presión,

▪ Distancia,

▪ etc

Sensor: es la parte del transductor que es el elemento que

responde directamente a la

magnitud física con la variación de algún

parámetro.

Transductor: Son los elementos que transforman la

variación de algún parámetro eléctrico

en otra señal eléctrica (por ejemplo una

tensión)

Estandarizan la salida eléctrica a

valores adecuados. (linealizan, filtran,

amplifican, convierten, etc.)

Analógica.

▪ (0-10V)

▪ (4-20mA)

Digital.

▪ ON/OFF

Digital (codificada)

▪ PWM

▪ RS485

▪ Ethernet

▪ I2C

Convertidor de medida

Magnitud Física a Medir

Transductor Acondicionador Señal Eléctrica Acondicionada

Convertidor de medida

Transforma la variación de algún parámetro no eléctrico en una señal

eléctrica

O bien:



Algunas

Formas de

Clasificación

de los

Convertidores

de medida

Según si el

sensor necesita

una fuente de

excitación o no

Activos: Emiten energía al hacer la transformación:

Ejemplo: sensor piezoeléctrico, termocuplas, etc.)

Pasivos: No emiten energía para hacer la

transformación (Ejemplo: sensor resistivo, inductivo,

etc.)

Según su

principio de

funcionamiento

Resistivos

Inductivos

Capacitivos

Generadores

De otros tipos: electromecánicos, ópticos, ultrasónicos,

estado sólido, etc

Según la

magnitud que

miden

Desplazamiento

Temperatura

etc.

Según su salida

Todo / Nada (Ejemplo: contactos)

Digital (Ejemplo: encoder)

Analógica (Ejemplo: sensor inductivo 4-20 mA)


4 2019

Ecuación General:

Tipos de sensores clasificados por su principio:


Al variar “l” y “S”:

- Se mide posición lineal o angular

(ejemplo: potenciómetro)

- Se mide pequeños desplazamientos.

- Se mide deformación.

- Se mide fuerza.

- Se mide presión.

Ejemplo: galgas extensiométricas

1- Detector o sensor resistivo.

Según su principio de

funcionamiento

Resistivos

Inductivos

Capacitivos

Generadores

De otros tipos: electromecánicos,

ópticos, ultrasónicos, estado sólido, etc


5 2019

Puentes Utilizados

I) Cuarto de Puente




Puesto que las variaciones de resistencia de los sensores resistivos son normalmente muy pequeñas se

suelen usar circuitos de puente para su medición. Hay tres tipos de puentes utilizados.

0

43

3

2

1

1

1

1

3

'

1

1

1

URR

R

RR

RR

R

RR

UUUa

Si bien se elige R1 = R2 = R3 = R4 debido a

pequeñas variaciones de las mismas, antes de

comenzar la medición el puente se equilibra

con R5 a R7 elegidas de forma tal que no

alteren la sensibilidad del puente.

R1 varía para pequeños valores de R1

R1’= R1 R1=R1(1+ R/R1)


6 2019

Puentes Utilizados

I) Cuarto de Puente




Como se usa puente simétrico;

R1=R2=R3=R4=R 0

24

U

R

RR

R

Ua

Si consideramos que R/R= 1%R, luegoR

RUUa

4

0

0

43

3

2

1

1

1

1

3

'

1

1

1

URR

R

RR

RR

R

RR

UUUa

Hay

proporcionalidad

entre la tensión de

desequilibrio y la

variación relativa de

resistencia




7 2019

Puentes Utilizados

II) Semipuente




El semipuente usa dos resistencias de

ramas adyacentes con variaciones

contrarias

R

RRR 11

R

RRR 12 RRR 43

Como se usa puente simétrico;

R1=R2=R3=R4=R




8 2019

0312

11

1

UR

R

R

RR

R

RR

R

RR

UUUa

'

02

UR

RUa

Puentes Utilizados




Puesto que las variaciones de resistencia de los sensores resistivos en muy pequeña se suelen usar

circuitos de puente para su medición. Hay tres tipos de puentes utilizados.

II) Semipuente

Hay proporcionalidad entre la tensión de

desequilibrio y la variación relativa de

resistencia, pero la tensión de desequilibrio es el

doble que en el cuarto de puente


9 2019

Puentes Utilizados

III) Puente Entero




R

RRRR 141

R

RRRR 132

El puente entero usa cuatros

resistencias con variaciones

contrarias




10 2019

Puentes Utilizados




Puesto que las variaciones de resistencia de los sensores resistivos en muy pequeña se suelen usar

circuitos de puente para su medición. Hay tres tipos de puentes utilizados.

III) Puente Entero

Hay proporcionalidad entre la tensión de

desequilibrio y la variación relativa de

resistencia, pero la tensión de desequilibrio es

cuatro veces más que en el cuarto de puente

0

11

1

11

1

U

R

RR

R

RR

R

RR

R

RR

R

RR

R

RR

Ua

0UR

RUa


11 2019

El principio de las CEM se basa en 3 premisas:

1) El valor de la resistencia de un conductor es una función de sus características

geométricas.

2) A todo aumento de longitud corresponde una disminución de sección (efecto de

Poisson)

3) La variación de la resistividad es proporcional a la variación relativa del

volumen.

Como consecuencia de esto, se desprende que:

kL

Lk

R

R

; k es el factor de CEM= sensibilidad de la CEM=

L

LR

R

k

k= valor dado por el fabricante con una

tolerancia del 0.5% al 1.5%

Transductores de Alargamiento (CEM)


Ejemplo Nº 1 de sensor resistivo


12 2019

Conceptos básicos de extensiometría (CEM)


σ = esfuerzo de tracción

E = módulo de salida elasticidad (Young)

ξ = alargamiento relativo

v = coeficiente de Poissón (0.3 para los metales

más usuales)


13 2019

13


Strain Gauge, CEM, Cintas extensiométricas o Transductores de Alargamiento

Aplicaciones

Medición de fuerzas y deformaciones Medición de presiones

Medición de

torsión


14 2019

Transductores de Alargamiento

CEM de filamento: Rnom = 60 a 1000 ohm

Tolerancia= 1%

CEM de láminas: Rnom = 120 a 600ohm.



15 2019

Caso I: Barra prismática de eje recto sometida a tracción simple.

Primer montaje: 1 CEM activa alineada en la dirección de la fuerza

Circuito: ¼ de puente

Condición de equilibrio en ¼ de puente:0

24

U

R

RR

R

Ua

kR

R

R

R

kL

L

1

Si expresamos en términos de deformación:

k

kUa

24

Salida NO LINEAL

Problema: La temperatura

puede afectar la medida

0

24

U

R

RR

R

Ua

A) Transductores de Alargamiento



16 2019

Problema:

Se trata de medir el alargamiento =1mm/m= 10-3=1% sobre una superficie de acero

con una CEM activa. La CEM a ser utilizada tiene una R1 =300 , una Iadm=10mA

y una sensibilidad al alargamiento K=2. Calcular Ua.

Solución: Se adopta ¼ de puente; simétrico con R1=R2=R3=R4=300

3

0 1024

xkR

RU

R

RUa y

Si Iadm=10mA U0Adm=2RIAdm=2x300 *10-2A=6V

Luego, mVxV

Ua 34

10263

*



Problema:

La temperatura

puede afectar la medida


17 2019

Influencia de la temperatura.

Debido al caldeo puede haber un variación de R por temperatura y no por

deformación no se corrige por cálculos se utilizan circuitos de compensación.



Ejemplo de compensación de la temperatura.

Caso II: Idem Caso I pero con 2 CEM activas en ramas adyacentes

Si la temperatura sube por caldeo, Ua no cambia porque ambas CEMs

modifican su resistencia.


18 2019

Caso II: Idem Caso I pero con 2 CEM activas en ramas adyacentes

CEM 1: Alineada en la dirección de la fuerza

CEM 2: Alineada en forma perpendicular a la

fuerza, acusando el efecto de Poisson

CIRCUITO: ½ Puente (Semipuente)

Condición de equilibrio inicial:CEM

1=CEM 2= R3=R4=R

Variación en la CEM 1= R+R

Variación en la CEM 2= R-vR

00)1(24

)12(

2

1U

vRR

vRUU

RvRRR

RRU aa

0)1(24

)1(U

vk

vkUa

Existe compensación de temperatura.

Respuesta NO LINEAL.




19 2019

Caso III: Ídem Caso I y II pero con 4 CEM

Puente completo.

Variación de CEM 1:R+R

Variación de CEM 2:R-vR

Variación de CEM 3:R+R

Variación de CEM 4:R-vR

Cond. Equilibrio: CEM 1=CEM 2=CEM 3=CEM 4= R

0

021

)1(2

)1(U

vRR

vRU

URvRRR

RvR

RvRRR

RRUUU

a

a

Si R=kR0

12

1U

vk

vkUa

)(

)(

Hay compensación de temperatura pero la

función no es lineal.

vv




20 2019

Caso IV: Barra prismática de eje recto sometida a flexión simple.

En este caso se producen esfuerzos iguales y opuestos, la superficie convexa está

sometida a tracción mientras que la superficie cóncava lo está a la compresión.

Fibras comprimidas

Fibras Neutras

F

Fibras traccionadas

Puente

completoR

RkU

R

RUUa

00

0UkUa Respuesta lineal

Compensación de Temperatura




21 2019

21


RTD o Detector de Temperatura Resistivo

Aplicaciones

Níquel

(-150 ºC y 300 ºC)

Platino

(-200 ºC y 900 ºC)Cobre

(-200 ºC y 120 ºC)


22 2019

Son detectores pasivos.

Material: Hilo de níquel, platino o cobre

Resistencias nominales: Rn=100Ω, 1000Ω (Especiales: Rn=50 Ohm)

Uso: Medición de temperatura / protección / control.

Principio: La temperatura de un material varía según:

Las sondas RTD tienen:

1) Relación casi lineal entre la resistencia y la temperatura

2) muy alto Buena sensibilidad

3) Estabilidad con el tiempo

4) Repetibilidad.

Rt= R0(1+ At+ Bt2+C(t-100) 3) aproximadamente Rt=(1+ t) para ciertos

márgenes de tΑ, B, C: Coeficientes de Callendar-Van Dussen

Ro: Resistencia en Ohm a 0°C

Rt: Resistencia en Ohm a “t ºC”



Son costosas


23 2019

Sondas de platino y níquel.

=°C -220 -60 0 100 150 180 500 550 850

Ni 100 69.5 100 161.7 198.7 223.1

Pt 100 10.41 100 138.5 157.32 167.47 280.93 297.3 390.38

Con Pt= -150 a 200°C. Exactitud: 0.01°C.

R0= 100 Ohms a 0°C= Denominación DIN 34760


Ni100= 100 Ohms a 0°C

Pt100= 100 Ohms a 0°C



24 2019

Hasta 400m 2 conductores

Más de 400m 3 o 4 conductores




25 2019

25


Termistor Aplicaciones

(temperatura < 450ºC)

Uso en electrónica

Uso en la industria

El funcionamiento se basa en la variación de la resistencia

de un semiconductor debido a cambios en la temperatura

ambiente, alterando la concentración de portadoresTipo SMD

Tipo perla

Tipo disco

Tipo arandela

Tipo barra


26 2019

Termistores: semiconductor hecho de dos óxidos metálicos unidos dentro de una

pequeña bola, disco u otra forma, y recubierto con epóxido o vidrio.

1) Mayor sensibilidad que la sonda de Pt o Ni

2) Poca linealidad

3) Se usan circuitos para linealización

4) Valores Límite: 150°C a 450°C

5) Sensibilidad < 0.1 °C

6) Respuesta más rápida.

7) Permite conexión de 2 hilos

8) Utilización: control, protección y medición

a) Puentes de CC

b) Circuitos electrónicos

Dos clases:

PTC: Coeficiente positivo de temperatura

(Su resistencia aumenta con la temperatura)

NTC: Coeficiente negativo de temperatura

(Su resistencia Disminuye con la temperatura)



27 2019

l

ANNNL

222

2- Detector o sensor inductivo.


Ecuación general de una bobina:

Al variar , “µ”, “l” , “A” o una combinación de ellos::

- Se mide pequeños desplazamientos (ejemplo: LVDT).

- Se mide esfuerzos de compresión (ejemplo: detectores magnetoelásticos)

- Se mide ángulos (ejemplo: Sincros)

Conductancia magnética:

Reluctancia magnética:

Número de espiras:N

Permeabilidad:

Sección transversal:A

Longitud del circuito magnético:l

""



28 2019

Transformadores Diferenciales (LVDT)


Ejemplo N º 1 de sensor inductivo


29 2019

29


LVDT o Transformador diferencial de Variación Lineal

Aplicaciones

Medición de pequeñas distancias

Medición de espesores, dilataciones

Medición de presiones


30 2019

Transformadores Diferenciales (LVDT)



31 201931

Detección de objetos rápida, sin mantenimiento y resistente al desgaste.

Objetos metálicos dentro de la zona activa.

Principio de Funcionamiento:

Los sensores de proximidad inductivos se utilizan principalmente en los procesos de automatización como finales de carrera, para medir distancias, posición, velocidad y contaje.


Por variación de permeabilidad


32 2019

placas der Condensado01 d

AC

3- Detector o sensor capacitivo (elemento pasivo).


Constante dieléctrica relativa:1

Constante dieléctrica del aire:0

Superficie de placa:A

Separación entre placas:d

Al variar “ξ” , “A”, “d” o una combinación de ellos:

- Se mide nivel de llenado de tanques (ejemplo: en silos).

- Se mide desplazamientos

- Se mide ángulos.


Ecuación General:


33 201933

Detección de objetos rápida, sin mantenimiento y resistente

al desgaste.

Objetos metálicos y no metálicos. Son muy similares a los

sensores inductivos, excepto por la estructura del oscilador

Principio de Funcionamiento:

Cuando un objeto no metálico entra al campo eléctrico delcabezal de detección, el campo eléctrico entre las placas seintensifica debido a que la constante dieléctrica del objetoes mayor que la del aire. Por tanto, la capacitancia aumenta.En el caso de un objeto metálico, este último debilita elcampo eléctrico entre las placas, actuando como un tercerelectrodo y formando dos condensadores en serie. Comoresultado, la capacitancia disminuye. En ambos casos, elefecto neto es la variación de la frecuencia del oscilador.Este cambio es detectado por el demodulador y convertidopor el conformador en un nivel alto o bajo adecuado paradisparar el transistor de salida y energizar la carga.

Ejemplo N º 1 de sensor capacitivo

Por variación de campo capacitancia

d

AC 01


34 2019


4- Detectores o Sensores Generadores


Serían aquellos detectores o sensores que generan algún tipo de energía

a partir de la magnitud que se mide, es decir son sensores activos.

Podríamos citar entre otros:

• Termocuplas.

• Sensores piezoeléctricos.

• Generadores de CC.

• Sensores de flujo de turbina.


35 2019

35

Ejemplo Nº 1 de sensor activo

TermocuplasAplicaciones

(temperaturas altas)


36 2019

Termocuplas


Principio de Funcionamiento: Unión Bimetálica + Aumento de Temperatura = Tensión de Seebeck

Autogeneradora de potencia Coeficiente de Seebeck

Económicas y fáciles de construir

Pequeños cambios de temperatura →

Desventajas:

Grandes cambios de temperatura: → Alineal!

Requiere voltimetros de gran sensibilidad / acondicionamiento de la señal

Tensión de Seebeck no puede ser medida directamente (Necesidad de Junturas de Referencia)

Conversión Tensión → Temperatura: Tablas de Fabricante ó Curvas Tensión vs Temperatura al ser no lineal

y mas…


37 2019

Termocuplas


Grandes cambios de temperatura: → Alineal!


38 2019

Termocuplas


Tensión de Seebeck no puede ser medida directamente pues se necesita saber la temperatura de referencia.

“ Si en un circuito de varios conductores la temperatura es uniforme desde un punto A hasta otro B, la

suma algebraica de todas las FEMS es totalmente independiente de los conductores metálicos

intermedios y es la misma que si se pusieran en contacto directo A y B.”

Para resolver ver problema se puede recurrir a la “ley de los metales intermedios” que establece que:

A C B

t1t1 t1

A B=

Sea:

Termocupla

Puntas de un

voltímetro

Termocupla parasita (Unión de terminales termocupla – voltímetro)

Termocupla parásita

t1

D

V


39 2019

Termocuplas


El voltaje que nos interesa saber para conocer el valor de la temperatura T es Va,b(T) , este se consigue

despejandolo:

En cualquier caso hace falta saber Va,b(Ta).

• Una opción es medir la temperatura Ta

(llamada temperatura de unión o juntura de

referencia) y entrando en una tabla de

termocuplas encontrar Va,b(Ta) para restárselo

a V y encontrar Va,b(T). Luego otra vez de

tabla encontrar T.

• Otra opción es

sumergir la

unión en un

baño a Ta =

0ºC, entonces

Va,b(Ta) = 0

Tensión de Seebeck no puede ser medida directamente pues se necesita saber la temperatura de referencia.

Ta

V


40 2019

Termocuplas


Actualmente todos los instrumentos que usan termocuplas miden la temperatura Ta (mediante un sensor

de temperatura adicional) y la suman para crear la compensación y obtener así la temperatura real.

El punto de empalme (llamado "unión ó juntura de referencia") es siempre en el conector a la entrada

del instrumento pues ahí está el sensor de temperatura Ta. De modo que es necesario llegar con el

cable de la termocupla hasta el mismo instrumento.

Cuando el instrumento está muy retirado del lugar de medición, no siempre es posible llegar con el

mismo cable de la termocupla al instrumento. Esto ocurre especialmente cuando se están usando

termocuplas R, S ó B hechas con aleación de platino de muy alto precio.

La solución a este problema es usar los llamados "cables compensados" para hacer la extensión de la

termocupla. Estos exhiben el mismo coeficiente de Seebeck y por lo tanto no generan termocuplas

parásitas en los empalmes.

Es importantísimo que estos dós cables

compensados sean para el tipo de termoculpla

que se está usando y además estén conectados

con la polariadad correcta ( + ) con ( + ) y ( - )

con ( - ). De otra forma se obtendrá una

medición con alto error.


41 2019

41

Ejemplo Nº 2 de sensor activo

Generador electrodinámico

NlBve Ley de Lenz Se utilizan para medición de velocidad

Al variar “v” si “B” y “N” y “l” permanecen constantes:

- Se mide la velocidad de rotación (ejemplo: generador taquimétrico).

Para longitudes

grandes de

transmisión se

cuentan pulsos en

lugar de medir

tensión

Ecuación General:


42 2019

Detector Generador Piezoeléctrico (elemento activo).

Principio:

Los materiales piezoeléctricos pueden

convertir la tensión mecánica en electricidad,

y la electricidad en vibraciones mecánicas.

El cuarzo es un ejemplo de un cristal

piezoeléctrico natural. Los cristales de cuarzo

están hechos de átomos de silicio y oxígeno

en un patrón repetitivo. En el cuarzo, los

átomos de silicio tienen una carga positiva y

los átomos de oxígeno tienen una carga

negativa. Normalmente, cuando el cristal no

está bajo ningún tipo de estrés externo, las

cargas se dispersan uniformemente en las

moléculas a través del cristal. Pero cuando el

cuarzo se estira o exprime, el orden de los

átomos cambia ligeramente. Este cambio

causa que las cargas negativas se acumulen en

un lado y las cargas positivas se acumulen en

el lado opuesto.

Al aplicar una fuerza se ordenan

las cargas → F → Q → U

- Se mide presión.

- Se mide fuerza.

- Se mide aceleración.

Ejemplo de sensor activo


43 2019


6- Detectores o Sensores de Otros Tipos:


Electromecánicos: Ópticos:

De estado sólido:

Ultrasónicos:

La tensión de polarización

en directa de una unión

“p-n” es aproximadamente

0.7V a 25 °C, pero esta

tensión disminuye en

forma aproximadamente

lineal cuando la

temperatura se incremente


44 2019

44

Ejemplo de sensor óptico Los encodersEl encoder es un transductor rotativo, que mediante una

señal eléctrica sirve para indicar la posición angular de

un eje, velocidad y aceleración del rotor de un motor.

Un encoder se compone básicamente de

un disco conectado a un eje

giratorio. El disco esta hecho de vidrio

o plástico y se encuentra “codificado”

con unas partes transparentes y otras

opacas que bloquean el paso de la luz

emitida por la fuente de luz

(típicamente emisores infrarrojos). En

la mayoría de los casos, estas áreas

bloqueadas (codificadas) están

arregladas en forma radial.

A medida que el eje rota, el emisor

infrarojo emite luz que es recibida por

el sensor óptico (o foto-transistor)

generando los pulsos digitales a medida

que la luz cruza a través del disco o es

bloqueada en diferentes secciones de

este. Esto produce una secuencia que

puede ser usada para controlar el radio

de giro, la dirección del movimiento e

incluso la velocidad.


45 2019

45

Ejemplo Nº 1 de sensor óptico

Encoder Incremental

Como su nombre lo indica, es un encoder que determina el ángulo de posición por medio de realizar

cuentas incrementales.

Esto quiere decir que el encoder incremental provee una posición estratégica desde donde siempre

comenzará la cuenta. La posición actual del encoder es incremental cuando es comparada con la

ultima posición registrada por el sensor.

Dentro de los encoders incrementales, se encuentran los encoders de cuadratura

Corresponde a un tipo de encoder incremental que utiliza dos sensores ópticos posicionados con un

desplazamiento de 1⁄4 de ranura el uno del otro, generando dos señales de pulsos digitales desfasada

en 90º o en cuadratura. A estas señales de salida, se les llama comúnmente A y B. Mediante ellas es

posible suministrar los datos de posición, velocidad y dirección de rotación del eje. Si se incluye la

señal de referencia, se le denomina I (índice).

Usualmente, si la señal A adelanta a la señal B (la señal A toma valor lógico “1” antes que la señal

B, por ejemplo), se establece el convenio de que el eje está rotando en sentido horario, mientras que

si B adelanta a A, el sentido será antihorario.

Encoder de cuadratura


46 2019

46

Ejemplo de sensor óptico

Encoder absoluto (lineal)

Está formado por varios discos codificados, que al ser atravesadas por la luz crean un código, en el

ejemplo de la figura correspondería a un código binario, cada posición está representada por un

código único, de manera que el sistema puede saber siempre en que posición se encuentra el motor.

A medida que aumenta la resolución necesitamos aumentar los dígitos del código binario, y por

tanto las coronas del encoder.

Encoder absoluto


47 2019


Resumen de

los principales

convertidores

de medida


48 2019


Resumen de

los principales

convertidores

de medida


Medición Eléctrica de Magnitudes No EléctricasCaracterísticas principales al momento de seleccionar un convertidor de medida:

I) Campo de medida o rango: Conjunto de valores de medida entre el

límite inferior y límite superior que puede medir.

a) Unidireccional (0 a 10 psi; 0 a 50 gr; etc)

b) Bidireccional asimétrico: (-1 a 10 gr; -10°C a + 20°C)

c) Expandido: (80 a 100 psi; 15 gr a +25gr; 3200 a 3800 rpm)

II) “Span” o Alcance:

Diferencia algebraica entre los valores SUPERIOR e INFERIOR del campo

de medida.

-2gr 10gr0 gr

Span

Span = Alcance = 12gr

80°C 100°C

Span

Span = Alcance = 20°C


50 2019

III) Excitación: Energía para funcionamiento (valores, requerimiento de potencia)

IV) Salida (output): En forma analógica o digital compatible con el resto del

sistema

V) Impedancia de salida:

Zsal alta Transductor no aconsejado (usar adaptador de impedancia).

Zsal lo más baja posible para que se pueda conectar “una carga”. (se recomienda

que Zcarga > 1000 Zsalida convertidor )

VI) Sensibilidad: Debe ser suficiente para detectar cambios significativos

Magnitud del parámetro

Amplitud

(información

de salida)parámetro del valor del variaciónde Amplitud

salida den informació la de variaciónde AmplitudS

Ejemplo: 100mV/ bar

Medición Eléctrica de Magnitudes No EléctricasCaracterísticas principales al momento de seleccionar un convertidor de medida:


51 2019

VII) Linealidad e Histéresis:

Linealidad: evalúa la aproximación con la cual la función “valor de la salida –

valor de la magnitud física” se representa con una recta

n

ymx

b

k

n

k

n

11

2

11

2

111

k

n

k

n

k

n

k

n

k

n

xyn

yxxyn

m

Recta de regresión y=mx+b

Y= salida

M= pendiente

X= magnitud medida

B= ordenada al origen

n = Nº de pares de puntos (21 en el ejemplo)

k = Nº de valores de la magnitud (11 en el ejemplo)


Histéresis:

diferencia en la

respuesta del

convertidor de

medida entre

valores crecientes y

decrecientes.

Características principales al momento de seleccionar un convertidores de medida:


52 2019

VIII) Respuesta en Frecuencia: Capacidad de responder a la velocidad con la

que cambia lo que se está observando.

Cambio de la relaciónparámetro delValor

salida de Amplitud para cambios de la frecuencia en la

magnitud física

se especifica : ..% de .. hasta.. Hz Debe ser referido a:

a) Frecuencia específica (nominal)

b) Amplitud de referencia


Ejemplo:

Convertidor A:

Produce variaciones en la amplitud de

referencia de ±5% entre 0 y 300Hz

Convertidor B:

Produce variaciones en la amplitud de

referencia de ±5% entre 10 y 3.5kHz

Características principales al momento de seleccionar un convertidor de medida:


IX) Calibración: El transductor debe ser fácil de calibrar. El tiempo y los

procedimientos necesarios para llevar a cabo el proceso de calibración deben ser

mínimos. Además, no debe necesitar una recalibración frecuente.

El término desviación se aplica con frecuencia para indicar la pérdida gradual de

exactitud del convertidor que se produce con el tiempo y el uso, lo cual hace

necesaria su recalibración.


Ejemplo de calibradores

Características principales al momento de seleccionar un convertidores de medida:

De temperatura De presiónDe procesosDe termómetros de radiación

Medición Eléctrica de Magnitudes No EléctricasAnalógica (Ejemplo: sensor inductivo 4-20 mA)...

Documents

Transcript of Medición Eléctrica de Magnitudes No EléctricasAnalógica (Ejemplo: sensor inductivo 4-20 mA)...