Actividad 14 : Concepto de sensor, actuador, dispositivos analógicos y digitales

SENSOR

dispositivo capaz de detectar magnitudes físicas o químicas, llamadas variables de instrumentación, y transformarlas en variables eléctricas.

Características:

Rango de medida: dominio en la magnitud medida en el que puede aplicarse el sensor.

Precisión: es el error de medida máximo esperado.

Offset o desviación de cero: valor de la variable de salida cuando la variable de entrada es nula. Si el rango de medida no llega a valores nulos de la variable de entrada, habitualmente se establece otro punto de referencia para definir el offset.

Linealidad o correlación lineal.

Sensibilidad de un sensor: suponiendo que es de entrada a salida y la variación de la magnitud de entrada.

Resolución: mínima variación de la magnitud de entrada que puede apreciarse a la salida.

Rapidez de respuesta: puede ser un tiempo fijo o depender de cuánto varíe la magnitud a medir. Depende de la capacidad del sistema para seguir las variaciones de la magnitud de entrada.

Derivas: son otras magnitudes, aparte de la medida como magnitud de entrada, que influyen en la variable de salida. Por ejemplo, pueden ser condiciones ambientales, como la humedad, la temperatura u otras como el envejecimiento (oxidación, desgaste, etc.) del sensor.

Repetitividad: error esperado al repetir varias veces la misma medida.

Hay sensores de velocidad lineal y angular, presión, caudal, temperatura, de potencia, de presencia, proximidad, etc...


ACTUADOR


Dispositivo capaz de transformar energía hidráulica, neumática o eléctrica en la activación de un proceso con la finalidad de generar un efecto sobre un proceso automatizado.

 Los actuadores hidráulicos, neumáticos y eléctricos son usados para manejar aparatos mecatrónicos. Por lo general, los actuadores hidráulicos se emplean cuando lo que se necesita es potencia, y los neumáticos son simples posicionamientos.



DISPOSITIVO ANALÓGICO

Dícese del aparato o instrumento que asocia un valor análogo y continuo de una variable física que es facilmente medible por ejemplo la posición, a los valores de una variable o señal externa por ejemplo la temperatura, el tiempo, etc.



DISPOSITIVO DIGITAL

Dicho de aquello que se formula o es factible de ser formulado haciendo uso de matemática discreta.
Un valor digital es aquel que se puede almacenar sin que se pierda parte del mismo, pues este es acotado o limitado de origen.




BIBLIOGRAFÍA

http://es.wikipedia.org/wiki/Sensor

 http://es.wikipedia.org/wiki/Actuador

http://mx.answers.yahoo.com/question/index?qid=20100220122144AAQlIhd

Actividad 13 : Mapa conceptual de los componentes de los diagramas a bloques de sistemas de control

Actividad 12 : Componentes de los diagramas a bloques de sistemas de control

Los diagramas a bloques tienen como componentes basicos los ilustrados en la sig. figura :

Comparador.- En este tipo de componentes las señales deseadas son "comparadas" dando como resultado la diferencia o la adición de señales. También es conocido como punto de suma o diferencia.

Bloque.- En los bloques se representan las partes del sistema sin entrar en detalles.

 

Ademas de estos componentes se tienen las señales que indican el tipo de variable de que se trata y dentro de los bloques se informa el tipo de componente de sistema que se tiene.

SEÑALES

Valor de referencia .- Tambien conocida como valor de ajuste o valor guía, entrega al sistema de control el valor deseado de la variable regulada.

Error.- También conocida como variación en la regulación, entrega al regulador la diferencia entre el valor real y el valor deseado de la variable controlada.

Señal de regulación.-  Es la señal que manda el regulador sobre el dispositivo que ejecuta la acción de control.

Entrada.- Señal que efectúa el cambio en el proceso.

Perturbación.- Son señales no controladas, que provocan cambios en la señal de salida.

Salida.- También conocida como señal regulada o valor real, indica el valor actual que tiene la señal que se esta controlando.


BLOQUES

Regulador .- Dispositivo mecanico,electrónico o computacional que después de recibir la señal de comparación, aumenta o disminuye la señal de regulación.

Unidad de regulación .- Dispositivo que ejecuta la acción de regulación. Se le llama actuador.

Proceso.- También conocido como objeto a regular, recibe modificaciones adecuadas entre las señales de entrada y salida.

Unidad de medición.- Sensa la variable a medir y adecúa la señal de salida. Se trata de los sensore, los transductores, el acondicionamiento de señales y la presentación de datos.

EJEMPLO : Si en un tanque de agua, es deseado un cierto nivel de agua, la unidad de regulación sería una válvula, el dispositivo de medición sería un flotador y la señal de entrada sería el flujo de agua. El diagrama de bloques quedaría de la siguiente manera :

 

 

 

 

 

BIBLIOGRAFÍA

 

 

http://www.slideshare.net/ptah_enki/diagramas-de-bloques

Actividad 11 : Reseña de los sistemas de control

Sistemas de control cotidianos


1.- El primer ejemplo de un sistema de control cotidiano y casero es para las llaves de gas de las estufas, son totalmente manuales ya que tu decides que tanto abrirlas y que tan fuerte quieres que salga la flama, asi se controla la salida de gas de las parrillas.

2.- El segundo ejemplo de estos sistemas de control cotidianos será para el aire acondicionado. Este tipo de control es semiautomatico, ya que tu le ordenas al aparato, de manera manual a que temperatura quieres que se mantenga el espacio a enfriar, y posteriormente el clima se regula solo mediante el termostato.

3.- Por ultimo, un sistema automático sería el de la luz de los adaptadores para los aromatizantes, ya que una vez conectados a la corriente, solos mediante un sensor de luz, se prenden y se apagan dependiendo de la cantidad de luz que haya en el espacio en donde se encuentren.




Sistemas de control industriales


1.- El primer ejemplo de este tipo de sistemas de control sera la manera de acomodar la mercancia en grandes cantidades de tarimas. Esta actividad es manual ya que requiere que los operarios realizen el trabajo directamente.

2.- Un ejemplo de un sistema de control semiautomatico en la industria es cuando se verifica el estado de los autos nuevos, ya que una computadora verifica la calidad del vehiculo, pero lo esta manejando un operario y por tal motivo el proceso de control es semiautomatico.

3.- El ultimo ejemplo de sistemas de control industriales, son de los brazos robots que pintan los autos. Este sistema de control es totalmente automático, ya que el robot por si solo sabe donde se debe pintar y que tanta cantidad de pintura se debe rociar.

Actividad 10: Cuadro sinóptico de los sistemas de control

Actividad 9 : Investigación sistemas de control

¿Qué son los sistemas de control?

Los sistemas de control, según la teoría cibernética, se aplican en esencia para los organismos vivos, las máquinas y las organizaciones. Estos sistemas fueron relacionados por primera vez en 1948 por Norbert Wiener en su obra Cibernética y Sociedad con aplicación en la teoría de los mecanismos de control. Un sistema de control está definido como un conjunto de componentes que pueden regular su propia conducta o la de otro sistema con el fin de lograr un funcionamiento predeterminado, de modo que se reduzcan las probabilidades de fallos y se obtengan los resultados buscados.

Hoy en día los procesos de control son síntomas del proceso industrial que estamos viviendo. Estos sistemas se usan típicamente en sustituir un trabajador pasivo que controla una determinado sistema ( ya sea eléctrico, mecánico, etc. ) con una posibilidad nula o casi nula de error, y un grado de eficiencia mucho más grande que el de un trabajador. Los sistemas de control más modernos en ingeniería automatizan procesos en base a muchos parámetros y reciben el nombre de controladores de automatización programables (PAC).

Los sistemas de control deben conseguir los siguientes objetivos:

1. Ser estables y robustos frente a perturbaciones y errores en los modelos.
2. Ser eficiente según un criterio preestablecido evitando comportamientos bruscos e irreales.


Tipos de sistemas:

MANUAL:

Este tipo de control se ejecuta manualmente en el mismo lugar en que está colocada la máquina. Este control es el más sencillo y conocido y es generalmente el utilizado para el arranque de motores pequeños a tensión nominal. Este tipo de control se utilizan frecuentemente con el propósito de la puesta en marcha y parada del motor.

SEMI-AUTOMATICO:

Los controladores que pertenecen a esta clasificación utilizan un arrancador electromagnético y uno o más dispositivos pilotos manuales tales como pulsadores, interruptores de maniobra, combinadores de tambor o dispositivos análogos. Quizas los mandos más utilizados son las combinaciones de pulsadores a causa de que constituyen una unidad compacta y relativamente económica. El control semi-automático se usa principalmente para facilitar las maniobras de mano y control en aquellas instalaciones donde el control manual no es posible

CONTROL AUTOMATICO:

Un control automático está formado por un arrancador electromagnético o contactor controlado por uno o más dispositivos pilotos automáticos. La orden inicial de marcha puede ser automática, pero generalmente es una operación manual, realizada en un panel de pulsadores e interruptores.

BIBLIOGRAFIA

http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_control 

http://alejandro-electronicabasica.blogspot.mx/2009/09/indice-introduccion_15.html

Actividad 8 : Práctica 5.- Funcionamiento de un relevador con un interruptor

Material :

-1 foco
-1 relé
-cable calibre 14 (aproximademente medio metro)
-clavija
-1 switch
-1 roseta

Procedimiento :

Basados en la practica anterior, donde encendimos un foco con un relevador, añadimos un interruptor en la conexión del cable de fase de la bobina para controlar así el encendido y apagado del foco. Como resultado, se obtuvo lo esperado y el circuito funcionó a la perfección.

Actividad 7: Práctica 4.- Funcionamiento del relevador

Materiales :

-1 foco de 75w
-1 roseta
-1 clavija
-1 relevador
-cable calibre 14 (aproximadamente medio metro)

Procediemiento :

Primero medimos continuidad para identificar cual era la bobina y cual el contactor. Una vez identificados conectamos una clavija con entrada de 135 V.C.A al relevador por la entrada de la bobina, puenteando la corriente a una entrada del contactor, esto por falta de una pila de 12 volts que se necesitaria para energinar independientemente la bobina, conectando una entrada hacia el foco que iba de un contactor, y de la otra salida del foco hacia la otra terminal de la bobina como retorno de la corriente.

Actividad 6 : Práctica 3.- Medición de corriente alterna

Material:

-multímetro
-contactos con corriente alterna (110 volts R.M.S. apróx.)

Procedimiento :

Se procede antes que nada a seleccionar una escala de voltaje alterno en el multímetro. Se identifica el nombre de cada terminal en los contactos, quedando así que la ranura mas  pequeña será la fase, la mas grande sera el neutro y la ranura casi circular es la tierra. A continuación  la primer medición se efectua poniendo la terminal roja en la fase y la terminal negra en el neutro, y se obtiene un resultado de 132 V.C.A. Posteriormente, la terminal roja se coloca en el neutro y la terminal negra la tenemos que agarrar con la mano, así el resultado de esta prueba es de 0.1 V.C.A. Finalmente, colocamos la terminal roja en la tierra del contacto y la terminal negra la agarramos con la mano, y en esta condición el resultado es de 0 V.C.A.

Actividad 3 : Mapa conceptual

Actividad 2: Investigación de los relevadores

¿Qué son los relevadores?

El relé o relevador es un dispositivo electromecánico. Funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico en el que, por medio de una bobina y un electroimán, se acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos eléctricos independientes.
Fue inventado por Joseph Henry en 1835.
Dado que el relé es capaz de controlar un circuito de salida de mayor potencia que el de entrada, puede considerarse, en un amplio sentido, como un amplificador eléctrico. Como tal se emplearon en telegrafía, haciendo la función de repetidores que generaban una nueva señal con corriente procedente de pilas locales a partir de la señal débil recibida por la línea. Se les llamaba "relevadores". De ahí "relé".


Características y partes principales

El electroimán hace bascular la armadura al ser excitada, cerrando los contactos dependiendo de si es N.A ó N.C (normalmente abierto o normalmente cerrado). Si se le aplica un voltaje a la bobina se genera un campo magnético, que provoca que los contactos hagan una conexión. Estos contactos pueden ser considerados como el interruptor, que permite que la corriente fluya entre los dos puntos que cerraron el circuito.





¿Cómo se checa un relevador?

Primero que nada no debe haber tensión para la prueba ni estar conectado, conecta el multímetro en continuidad o en escala x1 de ohm, mide en 3-32VCC no debe haber corto o cero ohms, luego en salida AC 280 lo mismo, luego con una fuente o batería de 9VCC energiza los 3-32VCC (respetando la polaridad indicada en el cuerpo del SSR) y con el multímetro en la misma condición detallada mide la salida, ahora debe haber cero ohms o continuidad o sea el contacto del relé está cerrado, por lo tanto el elemento está en buenas condiciones.

Tipos de relevadores

Relés electromecánicos

• Relés de tipo armadura: pese a ser los más antiguos siguen siendo lo más utilizados en multitud de aplicaciones. Un electroimán provoca la basculación de una armadura al ser excitado, cerrando o abriendo los contactos dependiendo de si es NA (normalmente abierto) o NC (normalmente cerrado).

• Relés de núcleo móvil: a diferencia del anterior modelo estos están formados por un émbolo en lugar de una armadura. Debido a su mayor fuerza de atracción, se utiliza un solenoide para cerrar sus contactos. Es muy utilizado cuando hay que controlar altas corrientes
• Relé tipo reed o de lengüeta: están constituidos por una ampolla de vidrio, con contactos en su interior, montados sobre delgadas láminas de metal. Estos contactos conmutan por la excitación de una bobina, que se encuentra alrededor de la mencionada ampolla.

• Relés polarizados o biestables: se componen de una pequeña armadura, solidaria a un imán permanente. El extremo inferior gira dentro de los polos de un electroimán, mientras que el otro lleva una cabeza de contacto. Al excitar el electroimán, se mueve la armadura y provoca el cierre de los contactos. Si se polariza al revés, el giro será en sentido contrario, abriendo los contactos ó cerrando otro circuito.

Relé de estado sólido

Se llama relé de estado sólido a un circuito híbrido, normalmente compuesto por un optoacoplador que aísla la entrada, un circuito de disparo, que detecta el paso por cero de la corriente de línea y un triac o dispositivo similar que actúa de interruptor de potencia. Su nombre se debe a la similitud que presenta con un relé electromecánico; este dispositivo es usado generalmente para aplicaciones donde se presenta un uso continuo de los contactos del relé que en comparación con un relé convencional generaría un serio desgaste mecánico, además de poder conmutar altos amperajes que en el caso del relé electromecanico destruirian en poco tiempo los contactos. Estos relés permiten una velocidad de conmutación muy superior a la de los relés electromecánicos.

Relé de corriente alterna

Cuando se excita la bobina de un relé con corriente alterna, el flujo magnético en el circuito magnético, también es alterno, produciendo una fuerza pulsante, con frecuencia doble, sobre los contactos. Es decir, los contactos de un relé conectado a la red, en algunos lugares, como varios países de Europa y latinoamérica oscilarán a 50 Hz y en otros, como en Estados Unidos lo harán a 60 Hz. Este hecho se aprovecha en algunos timbres y zumbadores, como un activador a distancia. En un relé de corriente alterna se modifica la resonancia de los contactos para que no oscilen.

Relé de láminas

Este tipo de relé se utilizaba para discriminar distintas frecuencias. Consiste en un electroimán excitado con la corriente alterna de entrada que atrae varias varillas sintonizadas para resonar a sendas frecuencias de interés. La varilla que resuena acciona su contacto, las demás no. Los relés de láminas se utilizaron en aeromodelismo y otros sistemas de telecontrol.


BIBLIOGRAFÍA

http://es.wikipedia.org/wiki/Rel%C3%A9

http://industria.yoreparo.com/electronica_industrial/ssr-rele-de-estado-solido-t786804.html

Actividad 1: Evaluación diagnóstica

¿Que es variable física?
  

Una variable es algo que cambia respecto a algo, por ejemplo como cambia la posicion de un automovil respecto al tiempo, como cambian tus ingresos respecto a las horas que trabajas, etc.

En física existen muchisimas variables, posicion, velocidad, aceleracion, etc.. Hacemos experimentos con ellas, para analizarlas, así toda variable puede ser analizada.

Para ello utilizamos gráficos en donde los valores en los ejes represantan valores de las variables.. el eje x represanta a la variable x, y esta muy bien podría representar el tiempo; el eje y representa la variable y, y esta muy bien podría representar la velocidad.

Muchas veces hallamos una relacion entre dichas variables, o que una es funcion de la otra, o que depende de esta... ahi es cuando hallamos las famosas ecuaciones de la física...

 
Enlistar variables físicas.

 

el desplazamiento

la velocidad

la aceleración

la fuerza

el momentum

el campo eléctrico

campo magnético

temperatura

presión

corriente

voltaje

posición

 

Diferencia entre un dispositivo sensor de un actuador

 

Un sensor DETECTA la presencia de algun objeto, en los casos de procesos automatizados normalmente "envian" la señal de inicio, o paro o cambio de modelo y un sinfin de datos que son interpretados normalmente por un PLC (Control Programable Logico)
En cambio el actuador es un dispositivo que recibe una señal ya sea neumatica o electrica para "ACTIVAR" una compuerta, valvula o lo que sea necesario normalmente en los sistemas automatizados la señal la envia el PLC.

 

¿Qué es un transductor?

 

Un transductor es un dispositivo capaz de transformar o convertir un determinado tipo de energía de entrada, en otra diferente a la salida.

 

 

BIBLIOGRAFIA

 

http://es.answers.yahoo.com/question/index?qid=20070827202341AAWlWWL

 http://www1.uprh.edu/labfisi/lab1/suma.pdf

 http://mx.answers.yahoo.com/question/index?qid=20080426084742AAB0z5Q

 http://es.wikipedia.org/wiki/Transductor