UNIDAD 4: Campo De Aplicación De La Electricidad Y Electrónica Industrial

ÍNDICE:

Capitulo 1. Sensores y transductores Eléctricos

1.1 Definición…………………………………………..…3

1.2 Descripción de la construcción y diferentes de tipos de sensores y transductores………………………....……7

Capitulo 2. Dispositivos para el control eléctrico y electrónico

2.1 Definición………………………………………….…21.

2.2 Descripción de la construcción y diferentes de tipos Dispositivos para el control eléctrico y electrónico………21

Capitulo 3. PLC (Dispositivo Lógicos Programables)

3.1 Descripción de funcionamiento básico y ejemplos de aplicaciones………………………………………………….30

Referencias……………………………………………………………….34

Capítulo I: Sensores y transductores Eléctricos

1.1 Definición

Sensores

Un sensor es un dispositivo capaz de detectar información de una magnitud del exterior, ya sea física o química, llamadas variables de instrumentación, y transformarlas en señales eléctricas de fácil aplicación en un sistema más complejo capaces de cuantificar y manipular.

Las variables de instrumentación pueden ser por ejemplo: temperatura, intensidad lumínica, distancia, aceleración, inclinación, desplazamiento, presión, fuerza, torsión, humedad, movimiento, pH, etc. Una magnitud eléctrica puede ser una resistencia eléctrica (como en una RTD: detector de temperatura resistivo), una capacidad eléctrica (como en un sensor de humedad), una Tensión eléctrica (como en un termopar), una corriente eléctrica (como en un fototransistor), etc.

Un sensor se 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.

El sensor recibe la magnitud física y se la proporciona al transductor.

Características generales:

Estáticas

• Campo de medida: Rango de valores de la magnitud de entrada comprendido entre el máximo y el mínimo detectables por un sensor, con una tolerancia de error aceptable.

• Resolución: Mínima diferencia entre dos valores próximos que el sensor es capaz de distinguir a la salida

• Exactitud: diferencia entre la salida real y el valor teórico de dicha salida (valor verdadero). Se suele dar en valor absoluto o relativo.

• Precisión: Capacidad de obtener la misma salida cuando se realizan varias lecturas de la misma entrada y en las mismas condiciones. Estima la desviación de las medidas

• Linealidad: Cercanía de la curva característica a una recta especificada. Linealidad equivale a sensibilidad etc.

• Sensibilidad: Variación de la salida producida por una variación de entrada. Determina la pendiente de la curva de calibración. Cuanto mayor, mejor.

• Histéresis: Diferencia entre valores de salida correspondientes a la misma entrada, según la trayectoria seguida por el sensor.

• Ruido: Se entiende por ruido cualquier perturbación aleatoria del propio transductor o del sistema de medida, que produce una desviación de la salida con respecto al valor teórico.

Dinámicas

• Respuesta transitoria: Hace referencia a la respuesta del sensor ante entradas en salto.

-Tiempo de respuesta: tiempo requerido para que la salida alcance un porcentaje especificado de su valor final (típicamente 95% o 98%)

-Tiempo de subida: tiempo requerido para que la salida pase de un pequeño porcentaje a un gran porcentaje del valor final (típicamente 10% al 90%)

• Respuesta de frecuencia: Especifica la respuesta de un sensor ante entradas periódicas (típicamente sinusoidales).

-Rango de frecuencia en el que para entradas sinusoidales la amplitud de la relación salida/entrada es constante dentro de un determinad margen de error dinámico.

-Desfase a una frecuencia dada: define el retraso, expresado en grados o rad, de la señal de salida respecto a una señal sinusoidal de entrada.

Clasificación de los sensores

 Según aporte de energía :

Moduladores: Precisan una fuente externa de alimentación.

Generadores: toman únicamente la energía del medio donde miden.

 Según la señal de salida

Analógicos: La salida varía de forma continua. Normalmente la información está en la amplitud. Cuando la información está en la frecuencia se denominan “cuasi-digitales”.

Digitales: La salida varía en pasos discretos.

 Según el modo de funcionamiento

Deflexión: la magnitud medida genera un efecto físico (deflexión).

Comparación: se intenta mantener nula la deflexión mediante la aplicación de un efecto opuesto al generado por la magnitud medida.

 Según la relación entrada-salida: orden cero, 1er orden, 2º orden

 Según el principio físico: resistivo, capacitivo, inductivo, termoeléctrico, piezoeléctrico.

 Según la magnitud media: temperatura, presión, aceleración, pH,etc.

Tipos de Sensores

Existen diferentes tipos de sensores, en función del tipo de variable que tengan que medir o detectar:

...