EJERCICIOS DE CARACTERISTICAS DE SENSORES EJERCICIOS RESUELTOS Y PROPUESTOS:
1.- Un conversor A/D con 12 bits de resolución sobre un rango de 1 V tendrá un valor de LSB ( LESS SIGNIFICANT BIT) (Bit menos significativo) : LSB = 1V / 4096 partes = 244 μV.
2.- Si el valor medido por el aparato o el sensor se nsor es de 80 mV y cuando el valor real es de 70 mV, esto supone una alinealidad de 10 mV. Suponiendo un fondo de escala de 20 Vtenemos un error de linealidad:
Error de Linealidad(%)= ((80·10 -3 - 70·10 -3)/20) · 100 = 0,05%.
3.- Si la exactitud de un manómetro es de ± 0.5% de amplitud y este indica 150 psi y su rango es de 0 a200psi. El valor real de la presión será:
O sea entre 149 y 151 psi.
4.- Si, por ejemplo, una presión de 2 bar produce una deflexión de 10 grados en el indicador de un transductor de presión, la sensibilidad del instrume i nstrumento nto es 10 grados/2 bar = 5 grados/bar 5.- Indicar las características de precisión, repetitividad y exactitud (o resolución) de los 4 instrumentos de medida reflejados en la imagen:
6.- En un sistema de primer orden, calcular los tiempos de retardo, de subida, el tiempo de respuesta, la constante de tiempo, y el tiempo de establecimiento, establecimient o, si el valor de la señal s eñal de salida del escalón es de XF =3V, 5V 5V 20mA o 10V: 10V: XF 3V 5V 20mA 10 V
td 0,3 s
ts 2,4 s
tr 2,7 s
τ 1,896 s
te 9,48s
7.- Representa sobre un esquema de dos ejes, las siguientes características estáticas de un instrumento de medida de temperatura, que mide desde -10ºC hasta 60ºC, transmitiendo al circuito de medida una señal entre 4 y 20 mA. Características: Límite inferior, Límite superior, Alcance, Fondo de escala, Sobrecar ga de ±4ªC, el Offset. Calcula su Sensibilidad.
8.- Si en un transmisor electrónico de temperatura de 20 a 80 ºC, medimos que proporciona una corriente de 12 mA, sabiendo que la señal de salida es de 4 a 20 mAc.c, ¿Cuál será la temperatura que está midiendo? Solución= 45ºC será la temperatura medida 9.- Un sistema de control de una electroválvula para el llenado de un depósito, tiene un amplificador, con G1=10 mA/V, en serie con la electroválvula, con G2= 2 grados/mA. ¿Cuál es la función de transferencia global? Dibuja su diagrama de bloques. ¿Cuál será ahora la salida para una señal de entrada de 3 V? Solución = 60º 10.- Si en el caso anterior, también contamos con l azo de realimentación con un sistema de medición de la posición de la válvula, cuyo sensor tiene una función de transferencia H de 0.1V/grado, y un comparador para contrastarlo con la consigna ¿Cuál es la función de transferencia global? Dibuja su diagrama de bloques. ¿Cuál será ahora la salida para esos 3 V de la entrada, si el sensor me indicase que el émbolo está a 10 grados? Solución= 40º 11.- Supongamos que disponemos de una sola medida de la edad de dos personas: un niño de 12 meses y un hombre de 48 años. La sensibilidad de cada una de estas medidas coincidiría con el error absoluto de ambas: 1 mes y un año respectivamente. ¿Cuál sería la precisión en cada caso? Solucion: niño: (8,33%) y hombre (2,08%). 12º.- Un sistema de control de apertura para un sistema de posición tiene un amplificador en serie con un embolo corredizo por cremallera. Las funciones de transferencia son de 20 mA/V y de 5 mm/mA respectivamente. a) ¿Cuál es la función de transferencia global? Dibuja su diagrama de bloques. ¿Cual es el valor de la salida si se produce una entrada en el sistema de 0.4 V? Solución= 50 mm b) Si añadimos al sistema un lazo de realimentación con un sistema de medición apertura de la valvula de 0.1V/mm. ¿Cuál es la función de transferencia global? Dibuja su diagrama de bloques. ¿Cuál será ahora la salida para esos 0.4 V de la entrada? Solución= 60 mm 13º.- En las hojas características se puede comprobar que el máximo offset del transductor es de 1mV. Como el fondo de escala es de 25 mV, el error de offset es: Solución= 4%
15º.- Indicar el rango, valor mínimo (RI), valor máximo (RA), y alcance (SPAN) de los siguientes instrumentos:
