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Este documento contiene información sobre la tarea 1 de un curso de Ingeniería de Telecomunicaciones en la Universidad Nacional Abierta y a Distancia UNAD. La tarea consiste en estudiar los conceptos y bloques de instrumentación electrónica, seleccionar una variable física, buscar un equipo de medición y caracterizarlo, y realizar cálculos y simulaciones de puentes de medición. Se abordan conceptos como presión, sensores, y tipos de elementos electromecánicos.
Qué aprenderás
Tipo: Ejercicios
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“Tarea 1 - Interpretar conceptos y bloques de los sistemas de instrumentación electrónica” Elber Fernando Camelo Director/Tutor Andrea Sanabria Mora 1015394762 Grupo: 203038A Universidad Nacional Abierta y a Distancia UNAD Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería Ingenieria De Telecomunicacioes INSTRUMENTACION 203038A_ Bogota, 03 de Octubre 2020
Introducción La Instrumentación y medición se encarga del diseño y de los aparatos electrónicos y eléctricos, sobre todo para su uso en mediciones. La instrumentación electrónica se aplica en el censado y procesamiento de la información proveniente de variables físicas y químicas, a partir de las cuales realiza el monitoreo y control de procesos, empleando dispositivos y tecnologías electrónicas. De este modo debemos estudiar los puentes de mediciones para inductancias, capacitancias y resistencias.
Actividades a desarrollar – Individual Esta actividad consiste en seleccionar una variable física, buscar un equipo de medición y caracterizarlo. Adicionalmente explicarán mediante un video uno de los bloques funcionales de un sistema de instrumentación y buscarán un sistema real donde sea posible identificar dichos bloques. Paso 1: Seleccione 1 variable física: Presión Presión : La presión es una fuerza por unidad de superficie y puede expresarse en unidades tales como pascal, bar, atmósferas, kilogramos por centímetro cuadrado y psi (libras por pulgada cuadrada). El pascal es 1 newton por metro cua- drado (1 N/m2), siendo el newton la fuerza que aplicada a un cuerpo de masa 1 kg, le comunica una aceleración de 1m/s2 Como el pascal es una unidad muy peque- ña, se emplean también el kilopascal (1kPa = 10–2 bar), el megapascal (1 MPa = 10 bar) y el gigapascal (1 GPa = 10.000 bar). En la industria se utiliza también el bar (1 bar = 10–5 Pa = 1,02 kg/cm2) y el kg/cm2, si bien esta última unidad, a pesar de su uso todavía muy extendido, se emplea cada vez con menos frecuencia. Presión absoluta : Se mide con relación al cero absoluto de presión Presión atmosférica : Es la presión ejercida por la atmósfera terrestre medida mediante un barómetro. A nivel del mar, esta presión es próxima a 760 mm (29,9 pulgadas) de mercurio absolutos o 14,7 psia (libras por pulgada cuadra- da absolutas) o bien 1,01325 bar o 1,03322 kg/cm2. y estos valores definen la presión ejercida por la atmósfera estándar. Presión relativa : Es la diferencia entre la presión absoluta y la atmosférica del lugar donde se realiza la medición Hay que señalar que al aumentar o disminuir la presión atmosférica, disminuye o aumenta respectivamente la presión leída si bien ello es despreciable al medir presiones elevadas.
Presión diferencial : Es la diferencia entre dos presiones, Vacío : Es la diferencia de presiones entre la presión atmosférica existente y la presión absoluta, es decir, la presión medida por debajo de la atmosférica "). Viene expresado en mm columna de mercurio, mm columna de agua o pulgadas de columna de agua. Las variaciones de la presión atmosférica influyen considerablemente en las lecturas del vacío. La presión de radiación es la presión ejercida sobre cualquier superficie expuesta a la radiación electromagnética. Si la radiación es absorbida, la presión es la densidad del flujo de la energía dividida por la velocidad de la luz.
Referencia del equipo FLUKE-700GA Imagen del instrumento Intervalo de medida: 0 a 30 psi a 0 a 2 bares absoluto Resolución 0,001 pulg. deH2O, 0,001bare Escala ±0,1 % a escala completa Sensibilidad 0.001psi Precisión Presión positiva ±0,1 % del rango, Vacío ± 0, % del rango Resolución: En los dispositivos la resolución es el incremento mínimo de la entrada que ofrece un cambio que puede ser medido en la salida y es expresado como un valor de tanto por ciento sobre el fondo de escala y puede ser de un menor valor que la precisión. Sensibilidad : Es el valore mínimo en una señal de entrada que se necesita para producir una determinada magnitud de señal de salida dependiendo de la relación brindada. Se dice que un sistema determinado es sensible cuando es capaz de identificar cambios mínimos en su estado.
En los sensores la precisión es la medida de la veracidad de sus salidas, en otras palabras es el error de medida máximo esperado, pero a su vez su valor no puede ser menor a la resolución. Explique en un párrafo y con sus propias palabras una de las cinco características solicitadas. Lo primero que debemos aclarar es que los sensores son dispositivos que son capaces de detectar magnitudes físicas y químicas que se llaman variables de instrumentación y luego las trasforma en variables eléctricas, algunos ejemplos de variables de instrumentación son: presión, humedad, fuerza, temperatura etc. Precisión : Es el grado de repetición de valores obtenidos al medir la misma cantidad, no significa que la medida sea exacta tomando de ejemplo elinstrumento si la medida de fuera 50 psi tendríamos una precisión entre 49.95 psiy 50.05 psi Link : https://www.youtube.com/watch?v=9uAtsvheFAE&feature=youtu.be Paso 2: Seleccione uno de los siguientes bloques que componen un sistema de instrumentación y realice un video de máximo 2 minutos sobre la función y características del bloque seleccionado. Almacenamiento Almacenamiento Consiste en el almacenamiento ya sea temporal o permanente de las diferentes señales para una posterior revisión y/o análisis, es muy necesaria si el flujo de información que se obtiene supera la capacidad con al que se cuenta para procesar la misma.
Cálculos: V= 9v R1=1K Ω R2=3K Ω R3=1K Ω Rx=? Rx R 2 = R 3 R 1 Rx = R 2 ∗ R 3 R 1 = 3 K Ω ∗ 1 K Ω 1 K Ω
Este trabajo está elaborado de una manera didáctica de tal manera que podamos conocer el funcionamiento de los puentes de medición y sus aplicaciones. También podemos conocer un poco más sobre el funcionamiento del puente Wheatstone y de donde proviene su nombre, este puente se llama así en honor al inventor y creador, el físico británico Charles Wheststone. El puente de Wheststone se emplea para medir resistencias entre 1 Ohmio a 1 Mohmio. El puente Kelvin se utiliza para medir resistencias menores de 1 Ohmio. El puente Schering se utiliza para medir capacitancias en circuitos en donde el ángulo de fase es cercano a 90°. La instrumentación trata los sistemas integrados cuya finalidad es medir magnitudes físicas de un sistema externo, elaborar la información asociada a ellas y presentarla a un operador.
