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Instrumentación Unidad 1: Tarea 1 - Interpretar conceptos y bloques de los sistemas de instrumentación electrónica

Entregado por:

Beatriz Catalina Torres Cod: 40936585 Omar Gomez Vasquez Cod:1101682891 Juan Carlos Epinayu Cod: 1006581178 Mario Fernando Córdoba Cod:79052129

Grupo: 203038_39

Docente: Elber Fernando Camelo

Universidad Nacional Abierta Y A Distancia Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería (ECBTI) 2019

Introducción

En el presente trabajo del curso de Instrumentación que oferta la Universidad Nacional Abierta y a Distancia-UNAD. Se nos brindara la oportunidad de dar un recorrido por sus contenidos de la unidad 1: Tarea 1realiza una revisión de los conceptos del mismo. Partiendo de desarrollar e interpretar algunos conceptos de metrología, bloques funcionales de un sistema de instrumentación electrónica, conocer los circuitos eléctricos en equilibrio. las teorías de Maxwell fueron las telecomunicaciones las cuales tienen diferentes campos de acción pero todos ellos fundamentados en las leyes de Maxwell, algunos de los campos de acción son las comunicaciones cableadas y las inalámbricas estas son muy usadas en la actualidad. Lo anterior con el fin de reforzar los conocimientos de las temáticas del curso. Los cuales servirán para el desarrollo de las posteriores unidades. Se busca fortalecer el conocimiento adquirido por todos los integrantes del curso, ya que el foro nos permitió ahondar e interactuar con todos sus participantes siendo de gran ayuda al desarrollar este trabajo.

OBJETIVOS

 Realizar cálculos y simulación de puentes en equilibrio. (Proteus)

 Reconocer las partes que conforman un dispositivo de instrumentación real y las partes que lo conforman.  Conocer la importancia del vocabulario de metrología.

 comprobar el funcionamiento de los puentes de Wheatstone y Maxwell.  Analizar los distintos tipos de circuitos para hallar los valores requeridos de resistencias y condensadores.  Comprender y analizar los distintos tipos de puentes expuestos, para hallar fácilmente los valores de resistencias, condensadores entre otros, los cuales son desconocidos; interactuando con los diferentes puentes de medición para conocer sus características.  Saber diferenciar cuando un sistema de puente se encuentra en estado de equilibrio y un sistema en estado de No equilibrio.  Adquirir destrezas en el manejo de aplicativos virtuales y simulación tales como la herramienta Proteus  Realizar los diferentes cálculos matemáticos teóricos de los realizados con las prácticas al montar el circuito.

Actividades a desarrollar – Individual

Actividades a desarrollar - Individual Paso 1: Beatriz Catalina Torres Voltaje Referencia del equipo CA5275

Imagen del instrumento

Intervalo de medida

Escala 61+2 segmen tos bimodo

Resolución 0,01 mV hasta 1 V

(ΔX) y Relativa (ΔX/X%)

Sensibilidad IP54d

Precisión ±0,09 % pantalla + 2 dígitos

Explique en un párrafo y con sus propias palabras una de las cinco características solicitadas. Sensibilidad: Es la relación entre el cambio en la salida y el cambio en la entrada. Determina la pendiente de la función de transferencia o de la curva de calibración. Es decir, indica la mayor o menor variación de la señal de salida por unidad de la magnitud de entrada. Cuanto mayor sea la variación de la señal de salida producida por una variación en la señal de entrada, el sensor es más sensible.

Figura1. Característica estática de un sensor lineal. Características estáticas Describen las prestaciones del sensor en condiciones ambientales normales (Temperatura 25ºC ±10ºC, humedad relativa <90%, presión barométrica entre 88 y 108 kPa, en ausencia de vibraciones) cuando la entrada cambia muy lentamente.

Su resistencia en el rango de voltaje de corriente continua no puede ser demasiado baja para evitar perturbar el circuito bajo prueba dando una lectura incorrecta. Para obtener lecturas válidas la resistencia del instrumento debería ser al menos 10 veces la resistencia que presenta el circuito. Donde se puede incrementar la resistencia del instrumento seleccionando un rango de voltaje más alto pero esto puede dar una lectura la cual es demasiado pequeña para leerla en la escala con precisión.

Paso 1: Juan Carlos Epinayu Temperatura Referencia del equipo:

Imagen del instrumento

HTC-2

Intervalo de medida °C/°F Temperatu ra

Resolució n : 0.1 ° C (0.2 ° F)

Escala

Sensibilidad

Precisión ± ° C (1.8 ° F)

Explique en un párrafo y con sus propias palabras una de las cinco características solicitadas.

La temperatura es una magnitud física que muestra el exceso de calor puede ser en un objeto, un cuerpo o del mismo medio ambiente. Dicha magnitud se vincula a la noción de frio (es cuando la temperatura es menor) y caliente (cuando la temperatura es mayor).

Paso 1: Mario Fernando Córdoba Corriente Referencia del equipo

Imagen del instrumento

Pinza amperimétrica Fluke 381

Intervalo de medida 0 a 1000 A

Resolución 0.1 A

Escala

Sensibilidad

Precisión

+/- 1%

3%+/- 5 dígitos

Explique en un párrafo y con sus propias palabras una de las cinco características solicitadas. Precisión: Es una cualidad de un instrumento y se puede apreciar cuando se toman varias lecturas en las mismas condiciones y los valores registrados son muy cercanos unos a otros.

Paso 1: Omar Gomez vasquez Humedad

 Busque un instrumento de medición para la variable seleccionada y diligencie la siguiente tabla:

Referencia del equipo

Imagen del instrumento

TERMOHIGROMETRO HTC-1

Intervalo de medida 20% ~ 99% R

Resolución 1%

Escala

Sensibilidad Precisión ± 10 HR (40% 5% HR ~ 80%

 Explique en un párrafo y con sus propias palabras una de las cinco características solicitadas. Intervalo de Medida: corresponde a la diferencia entre el límite inferior y el límite superior de un determinado instrumento de medición, para el caso de la humedad usualmente este intervalo va desde 20% ~ 99% R este rango puede variar dependiendo el tipo de instrumento y el fabricante.

Paso 2: Beatriz Catalina Torres Transductores Los transductores son aquellas partes de una cadena de medición que transforman una magnitud física en una señal eléctrica es decir, dispositivo capaz de transformar o convertir una determinada manifestación de energía de entrada en otra diferente a la salida pero de valores muy pequeños en términos relativos con respecto a un generador. Los transductores son especialmente importantes para que los medidores puedan detectar magnitudes físicas. Normalmente, estas magnitudes, como por ejemplo temperatura, presión, humedad del aire, presión sonora, caudal, o luz, se convierten en una señal normalizada. Las ventajas de la transformación son por un lado la flexibilidad, ya que muchos medidores soportan la transformación de señales normalizadas.

Transductores analógicos Proporcionan una señal analógica continua, por ejemplo voltaje o corriente eléctrica. Esta señal puede ser tomada como el valor de la variable física que se mide. Transductores digitales Producen una señal de salida digital en la forma de un conjunto de bits de estado en paralelo o formando una serie de pulsaciones que pueden ser contadas. En una u otra forma, las señales digitales representan el valor de la variable medida. Los transductores digitales suelen ofrecer la ventaja de ser más compatibles con las computadoras digitales que los sensores analógicos en la automatización y en el control de procesos.

Paso 2: Juan Carlos Epinayu Almacenamiento Link del video realizado: https://www.youtube.com/watch?v=YQHCtwdfwGI&feature=youtu.be Paso 2: Mario Fernando Córdoba Visualizador Link del video realizado: https://youtu.be/_TT4KQ2PNKg

Paso 2: Omar Gomez Vasquez Transmisor de señal Link del video realizado: https://youtu.be/I0OxJZDiNeY

Pasó 3: Beatriz Catalina Torres Automotriz Link del video realizado: https://youtu.be/AyaQ_XqdmF0 En un párrafo y con sus propias palabras proponga 1 mejora desde el punto de vista de su programa académico (Electrónica o Telecomunicaciones), para el sistema seleccionado. Desde mi punto de vista la mejora desde la electrónica es emprender una evolución a cada sistema de control electrónico que tiene un punto en común que contienen componentes eléctricos que proveen constantemente información a varias unidades procesadoras de señal. Ampliaría aún más el Sistemas de control electrónico automotriz. Con referencia a los sistema antibloqueo de ruedas, control electrónico de velocidad, sistema control electrónico de motor, transmisión controlada electrónicamente, sistema electrónico de control de climatización y el Sistema de bolsas de seguridad de inflado automático suplementarias (Air Bag).

Lo ideal sería que los sistemas de control electrónico, evolucionaran a la vanguardia, y dar a conocer que los unadistas podemos llegar a ser creadores a nivel internacional o mundial en el progreso de los sistema de instrumentación electrónica automotriz, es constructivo aportar a su mejoramiento y evolución.

Paso 3: Juan Carlos Epinayu Salud Pendiente: Paso 3: Mario Fernando Córdoba Deportivo https://www.youtube.com/watch?time_continue=93&v=gveS_0sFOmw

Paso 3: Omar Gomez Vasquez Agrícola https://www.youtube.com/watch?v=k1vs2sMKvM4

Actividades a desarrollar – Colaborativo Paso 4: Diseñar e implementar un Puente de Wheatstone; el potenciómetro a medir es de 3KΩ y la fuente de alimentación es de 9V (Cálculos y simulación en video). Desarrollo El puente de Wheatstone se utiliza para medir resistencias desconocidas mediante el punto de equilibrio de sus ramas, Está constituido por cuatro resistencias que forman un circuito cerrado, siendo una de ellas la resistencia bajo media.

Tenemos lo siguiente: 𝑉 = 9𝑣 𝑅1 = 1𝐾Ω 𝑅2 =? 𝑅3 = 1𝐾Ω 𝑅𝑋 = 3𝐾Ω 𝑅2 =

𝑅3 ∗ 𝑅𝑋 𝑅1

Se remplazan los valores 𝑅2 =

1𝐾Ω ∗ 3𝐾Ω 1𝐾Ω

𝑅2 =

3𝐾Ω 1𝐾Ω

𝑅2 = 3𝐾Ω

Link del video realizado con la simulación: https://youtu.be/G77hDxjppIk

Paso 5: Diseñar e implementar un Puente de Maxwell. (Cálculos y simulación en video). Si su grupo es: (GRUPO # 39) 

Impar: mida una capacitancia de 470uF y RC=20Ω

Desarrollo Se tiene que: C2=470uF R2=20Ω Partiendo de eso se toma R1=100Ω R4=100Ω Para hallar R3 Y L3 se usa 𝑅3 =

𝑅1 . 𝑅4 𝑅2

𝑅3 =

(100)(100) = 500Ω 20

Ahora para hallar la inductancia se usa: 𝐿3 = 𝑅1 . 𝑅4 . 𝐶2 𝐿3 = (100)(100)(0.001) 𝐿3 = 10𝐻 Link del video realizado con la simulación: https://youtu.be/Mvb94OWDBWQ

Conclusiones

Se aplicaron los conocimientos adquiridos a través de los contenidos del curso y las herramientas virtuales colocadas en el aula virtual. Identificando cada uno de los temas propuestos en el módulo del curso para su desarrollo. Afianzamos los conocimientos adquiridos al desarrollar el concepto fundamental donde se aplicaron los conocimientos adquiridos en el curso de instrumentación: logrando diseñar e implementar un Puente de Wheatstone, aplicado los conocimientos adquiridos en el curso de instrumentación. Es de resaltar la oportunidad de a interactuar con nuestros compañeros del grupo colaborativo. Donde cada estudiante logro identificar sus debilidades y fortalezas las cuales fueron fructíferas a la adquisición de saberes a la Unidad 1: Tarea 1.

Referencias bibliografía

Creus, S. A. (2008). Instrumentación industrial (7a. ed.). (pp. 1-20) Barcelona, ES: Marcombo. Recuperado de https://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2538/lib/unadsp/reader.action?ppg=22& docID=3175373&tm=1544539006982

Granda, M. M., & Mediavilla, B. E. (2015). Introducción a la instrumentación electrónica y acondicionamiento de señal. España: Editorial de la Universidad de Cantabria. (pp. 1 - 21). Recuperado de https://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2538/lib/unadsp/reader.action?ppg=22& docID=3428884&tm=1544538867747

Instrumentación y mediciones (2010). Recuperado de Bogotá, Colombia: UNAD. (pp. 1 - 38). Recuperado de: http://hdl.handle.net/10596/4960

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Jiménez, L. A. (2007). Metrología industrial, sistemas de medición y aseguramiento metrológico: conceptos fundamentales (pp. 35-50). Recuperado de http://hdl.handle.net/10596/4961

Martin Martínez, M. (2016). Curso de instrumentación tema 1. Salamanca, España: Recuperado de: http://ocw.usal.es/eduCommons/ensenanzastecnicas/instrumentacion/contenido/Instrumentacion_Tema1.pdf