sábado, 17 de enero de 2015

Más sobre transductores...

¿Qué es un Transductor?


Los transductores son aquellas partes de una cadena de medición que transforman una magnitud física en una señal eléctrica. 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 (p.e. 4 ... 20 mA). Las ventajas de la transformación son por un lado la flexibilidad, ya que muchos medidores soportan la transformación de señales normalizadas. Por otro lado, las magnitudes medidas pueden ser leídas a grandes distancias sin prácticamente pérdida alguna. Cuando se usan transductores, la unidad de evaluación debe recibir sólo el rango de medición, pues a partir de ahí, se calculan desde la señales eléctricas las magnitudes eléctricas. Algunos transductores ofrecen adicionalmente una separación galvánica entre la señal de entrada y de salida.

Los transductores permiten a los sistemas electrónicos comunicarse con el mundo real y controlar procesos industriales, biológicos, domésticos, o de otro tipo. En la figura siguiente se muestra la estructura general de un sistema electrónico con transductores de entrada y de salida:

fig_1.JPG

Desde el punto de vista de la energía existen dos clases de transductores, activos y pasivos. Un Transductor pasivo, o auto generativo es uno que tiene una entrada y una salida (dos puertos de energía). Toda la energía eléctrica de salida, se deriva de la entrada física. Puesto que la salida eléctrica, está limitada por la entrada física, tales transductores tienden a exhibir un bajo contenido energético de salida. Un transductor activo tiene una entrada física, una salida eléctrica, y una entrada de excitación eléctrica (i.e. tres puertos de control). Con los transductores activos existe un grado adicional de libertad, aunque dependan en última instancia de las propiedades fundamentales de los materiales al igual que los transductores pasivos, la excitación puede ser usada para producir un nivel de salida aumentado, pero sin embargo hay compromisos.


Características deseables de los transductores.


Exactitud:La exactitud de la medición debe ser tan alta como fuese posible. Se entiende por exactitud que le valor verdadero de la variable se pueda detectar sin errores sistemáticos positivos o negativos en la medición. Sobre varias mediciones de la variable, el promedio de error entre el valor real y el valor detectado tendera a ser cero.

Precisión: La precisión de la medición debe ser tan alta como fuese posible. La precisión significa que existe o no una pequeña variación aleatoria en la medición de la variable. La dispersión en los valores de una serie de mediciones será mínima

Rango de funcionamientoEl sensor debe tener un amplio rango de funcionamiento y debe ser exacto y preciso en todo el rango

.Velocidad de respuesta:El transductor debe ser capaz de responder a los cambios de la variable detectada en un tiempo mínimo. Lo ideal sería una respuesta instantánea.

CalibraciónEl sensor debe ser fácil de calibrar. El tiempo y los  procedimientos necesarios para llevar a cabo el proceso de calibración deben ser mínimos. Además, el sensor no debe necesitar una recalibración frecuente. El término desviación se aplica con frecuencia para indicar la pérdida gradual de exactitud del sensor que se produce con el tiempo y el uso, lo cual hace necesaria su recalibración

Fiabilidad:El sensor debe tener una alta fiabilidad. No debe estar sujeto a fallos frecuentes durante el funcionamiento.







jueves, 15 de enero de 2015

Pequeña introducción.

En la mayoría de los procesos industriales es habitual la utilización de sensores con el fin de monitorear la evolución de los parámetros del mencionado proceso.



Magnitudes tales como presión, temperatura, caudal, nivel, entre otras; son variables que comúnmente se procesan en una planta petroquímica, por ejemplo. Resulta común medir esfuerzo y deformación durante ensayos de determinación de resistencia de materiales, o a veces es necesario controlar las mencionadas variables para verificar el estado de estructuras civiles (puentes, edificios).

La utilización de transductores asociados a sistemas de medición y aún a sistemas de control, es hoy en día imprescindible; sobre todo en procesos de mediana o alta complejidad.

Transductores son elementos que transforman una magnitud física en una señal eléctrica. Se pueden clasificar en dos grupos: Activos y pasivos. Son transductores activos los que hay que conectar a una fuente externa de energía eléctrica para que puedan responder a la magnitud física a medir como por ejemplo las fotoresistencias y termoresistencias, y son pasivos los que directamente dan una señal eléctrica como respuesta a la magnitud física como los fotodiodos y las sondas de pH. 

El presente texto no pretende cubrir todos los aspectos relacionados con los transductores y la instrumentación, ni mucho menos. La variedad de transductores existente es tan vasta como su campo de aplicación. 

Al final del blog hay una serie de vídeos relacionados a los transductores eléctricos...