PUENTES DE MEDICIÓN

a la hora de realizar mediciones, especialmente a los sensores, se debe tener en cuenta, su rangos de salida, debido a que estos muchas veces operan en rangos sumamente bajos, en el orden de los mili voltios. Para estos casos se utilizan los muy conocidos puentes de medición, con los cuales se puede hacer un acondicionamiento de esta señal de salida y lograr que la medición se mas exacta. Los circuitos de puentes de medición mas conocidos son los siguientes:

PUENTE DE WHEATSTONE

el puente de hilo (o puente de wheatstone ), es un instrumento de gran precisión que pude operar en corriente continua o alterna, y permite la medida tanto de resistencias óhmicas como de sus equivalentes en circuitos de corriente alterna en los que existen otros elementos como bobinas o condensadores (impedancias). Muchos instrumentos llevan un puente de wheatstone incorporado, como por ejemplo medidores de presión (manómetros) en tecnología de vació  circuitos resonantes (LCR) para detectar fenómenos como la resonancia paramagnetica, etc.

para determinar el valor de una resistencia eléctrica bastaría con colocar entre sus extremos una diferencia de potencial (V) y medir la intensidad que pasa por ella (I), pues de acuerdo con la ley de ohm, R=V/I. Sin embargo, a menudo la resistencia de un conductor nos se mantiene constante, varia con respecto a algunas variables, por ejemplo, con la temperatura y su medida precisa no es tan fácil.

Evidentemente, la sensibilidad del puente de wheatstone depende de los elementos que lo componen, pero es fácil que permita apreciar valores de resistencias con décimas de ohmio.

Realizando un análisis de circuitos básico  se puede deducir la ecuación de este puente, debido a que en la red se encuentran bastantes formas de conexión del puente de wheatstone no se detallara ecuaciones  debido a a que varían dependiendo al diseño, pero se puede decir, que el voltaje de salida se obtiene de la diferencia de voltaje que existe entre las ramas del puente, por lo tanto sera un resta de dos divisores de voltaje. 

PUENTE DOBLE DE KELVIN

Es una modificación del puente de wheatstone que utiliza como elementos de comparación  resistencias muy pequeñas. Como se muestra en la figura, este puente presenta un par adicional, R3R4, que guardan la misma relación que R1 y R2. Donde R5 y R6, son las resistencias de pequeño valor que se utilizan como elementos de comparación y R7, es la resistencia desconocida. en la condición de equilibrio se cumple la siguiente condición:

PUENTE DE HAY

Un circuito puente que se utiliza generalmente para la medida de inductancias en terminos de capacitancias, resistencias y frecuencia. Se diferencia del puente de Maxwell en que el condensador se dispone en serie con su resistencia asociada, como se indica en la figura. la condiciones de equilibrio son:

puente de maxwell

Una red en puente de CA en la que una rama esta compuesta de una inductancia y una resistencia en serie; la opuesta, de un condensador y una resistencia en paralelo; y las otras dos ramas, de resistencias.

el puente se ilustra en la siguiente figura, y se usa para la medida de inductancias (en función de un condensador conocido) o capacidades (en función de una inductancia conocida), siendo la relación de equilibrio:

PUENTE DE WIEN

Un circuito de puente de CA, en el que una rama consta de una resistencia y una capacitancia en serie, y la contigua de una resistencia y una capacitancia en paralelo, siendo las dos ramas restantes puramente resistivas. El puente indicado en la siguiente figura se usa para medida de capacitancias en términos de resistencia y frecuencia. En el equilibrio, se aplican las siguientes relaciones:

que dan las siguientes expresiones para C1 y C2:

 

  

LA METROLOGÍA

La metrología (del griego μετρoν, medida y λoγoς, tratado) es la ciencia de la medida, incluyendo el estudio, mantenimiento y aplicación del sistema de pesos y medidas. Actúa tanto en los ámbitos científico, industrial y legal, como en cualquier otro demandado por la sociedad. Su objetivo fundamental es la obtención y expresión del valor de las magnitudes, garantizando la trazabilidad de los procesos y la consecución de la exactitud requerida en cada caso; empleando para ello instrumentos, métodos y medios apropiados.

La metrología tiene dos características muy importantes; el resultado de la medición y la incertidumbre de medida. 

Clasificación de la Metrología 

La Metrología de acuerdo a su campo de aplicación se clasifica en: Metrología Legal, Metrología Industrial y Metrología Científica.

Metrología Legal

Está orientada a proteger al consumidor, y es realizada por el Estado, para garantizar que lo indicado por el fabricante cumple con los requerimientos técnicos y jurídicos reglamentados en el país. 
El objetivo de la Metrología Legal es básicamente dar seguridad al público en general, en aspectos tales como:

• Contenido de productos pre empacados
• Verificación de balanzas
• Control de bombas de combustibles
• Control de medidores de consumo eléctrico, etc...
• Meteorología Industrial

Esta persigue promover la competitividad industrial a través de la mejora permanente de las mediciones que inciden en la calidad del producto.

Metrología Científica 

Es la que define las unidades de medida y desarrolla técnicas para la conservación e implementación de las mismas.

Beneficios de la Metrología

Proporciona confianza e información sobre la variabilidad de los procesos para su control y mejoramiento. La metrología encierra grandes ventajas y beneficios para todos los sectores industriales, destacando los siguientes:

• Incremento en el nivel de calidad de los productos
• Disminución de rechazos
• Aumento de la productividad
• Disminución de costos
• Promueve el desarrollo de un sistema armonizado de medidas, necesarios para que la industria sea competitiva.

Importancia de la Metrología en el Comercio Internacional

La medición entra en prácticamente todas las operaciones comerciales, desde la adquisición de materia prima, hasta la venta al detalle de productos al consumidor. 
Para la realización de estas operaciones, la metrología proporciona los medios técnicos necesarios con el fin de asegurar medidas correctas, mediante la implementación de un sistema armonizado de mediciones (Sistema Internacional de Unidades), la exactitud de los instrumentos de medida y métodos validados de medición. 
Gran parte de los procesos de producción modernos se caracterizan por el ensamblaje de partes y componentes comprados en el mercado internacional, provenientes de distintos países y de diferentes industrias. Esto implica la aplicación de sistemas de medidas uniformes y fiables que garanticen el intercambio de las partes, y la compatibilidad de las especificaciones eléctricas.

Por otro lado, el precio de los productos comercializados se deriva de la cantidad declarada en la etiqueta, la cual normalmente se determina por medición. Obviamente los precios correctos dependerán de mediciones correctas, y para lograr estas es necesario verificar y calibrar los instrumentos de medición. En ambos casos, el resultado de un equipo de medición se compara con el de otro instrumento de mayor exactitud, conocido como patrón.

Por los aspectos anteriormente mencionados es necesario establecer en el país una estructura metrológica que garantice la trazabilidad de las mediciones de tal manera que estas sean correctas. En la mayoría de los países esta infraestructura se basa en el establecimiento de Institutos Nacionales de Metrología, los cuales son responsables de conservar los patrones nacionales con los cuales se calibran los instrumentos de medición de las industrias. Estos patrones a su vez son referidos a los patrones de la Conferencia General de Pesos y Medidas (C.G.P.M) que es el organismo que custodia los patrones de referencia a nivel mundial.

Historia de la meteorología en Colombia

El conocimiento acerca de los procesos atmosféricos y el clima que ocurren sobre el actual territorio colombiano, data de épocas precolombinas. Para su avance por este territorio, los primeros europeos debieron apoyarse en el saber de los indígenas establecidos en las diferentes regiones. Este conocimiento empírico fue transmitido de forma oral de una generación otra y, en el encuentro de dos mundos, de una cultura a otra. De este encuentro y de observaciones propias de los cronistas como Cieza de León, Hernández de Oviedo, Pedro Aguado, Pedro Simón y José Gumilla, entre los más destacados, se construyeron las descripciones del clima de la Nueva Granada entre el siglo XVI y XVIII. 

Las primeras observaciones y mediciones instrumentales de variables meteorológicas registradas de que se tiene conocimiento1 se realizaron en Cartagena en 1735 por Jorge Juan y Antonio Ullóa, quienes formaron parte de una comisión que viajó a explorar la América meridional. Posteriormente, se destacan las mediciones y las investigaciones realizadas desde finales del siglo XVII y en el XIX en la expedición Botánica, los estudios de Caldas, de Boussingoult, de viajeros ingleses a la Nueva Granada, la Comisión corográfica, Eliseo Reclús y Vergara y Velasco2. 

En la segunda mitad del siglo XIX comenzaron a establecerse las mediciones regulares en sitios como Medellín y Bogotá y, a comienzos del XX en el Valle del Cauca. Pero solo entre los años 20 y 50 de siglo anterior empezaron a organizarse redes de medición por diversas entidades para suplir sus necesidades de información hidrometeorológica. 

El Servicio Colombiano de Meteorología e Hidrología (SCMH), que inició por recomendación y asesoría de la OMM  en 1969, integró lo existente en la época en una red nacional con estándares de mediciones y observaciones regulares, de procesamiento y dio comienzo al archivo nacional de la información hidrológica y meteorológica. Posteriormente, esta red ha sido operada por instituciones como el Himat (1978–1994) y el Ideam (desde 1995) como parte importante del Sistema de Información Ambiental del país. 

A finales del siglo XX comenzaron a establecerse las redes de seguimiento de la calidad del aire en las principales ciudades del país y en la actualidad son responsabilidad de las autoridades ambientales locales. 

La información generada a través de esta historia ha servido no solo para atender a su debido tiempo las necesidades de los diferentes sectores socioeconómicos del país y para la prevención de desastres, sino que también ha sido valiosa para mejorar el conocimiento sobre el tiempo y el clima en del territorio colombiano.

Instituto Nacional de Metrología

El Instituto Nacional de Metrología – INM, tiene por objetivo la coordinación nacional de la metrología científica e industrial, y la ejecución de actividades que permitan la innovación y soporten el desarrollo económico, científico y tecnológico del país, mediante la investigación, la prestación de servicios metrológicos, el apoyo a las actividades de control metrológico y la diseminación de mediciones trazables al Sistema Internacional de unidades (SI).

El 3 de Noviembre de 2011 mediante el decreto 4175 del Ministerio de Comercio, Industria y Turismo, se creó oficialmente el Instituto Nacional de Metrología, paso fundamental para el fortalecimiento del Subsistema Nacional de Calidad de Colombia.

Estructura del Instituto Nacional de Metrología

Funciones

1. Participar en la formulación de las políticas en materia metrológica y ser el articulador y ejecutor de la metrología científica e industrial del país.

2. Desarrollar las actividades de metrología científica e industrial para el adelanto de la innovación y el desarrollo económico, científico y tecnológico del país, en coordinación con otras entidades y organismos.

3. Asegurar la trazabilidad internacional de los patrones nacionales de medida y representar los intereses del país en los foros nacionales e internacionales de metrología científica e industrial.

4. Fortalecer las actividades de control metrológico que adelanten las autoridades competentes para asegurar la confiabilidad de las mediciones.

5. Actuar como centro de desarrollo tecnológico de la metrología científica e industrial y en tal calidad, apoyar y asesorar al Gobierno Nacional y a otras entidades o personas en el desarrollo científico y tecnológico del país.

6. Establecer, custodiar y conservar los patrones nacionales de medida correspondientes a cada magnitud, salvo que su conservación o custodia sea más conveniente en otra institución, caso en el cual el Instituto Nacional de Metrología -INM establecerá los requisitos aplicables y, con base en ellos, designará a la entidad competente.

7. Establecer y operar los laboratorios de referencia de metrología científica e industrial que requiera el país, de acuerdo con las políticas del Estado y designar los laboratorios primarios de metrología que requiera.

8. Asegurar la trazabilidad de las mediciones al Sistema Internacional de unidades (SI) definido por la 'Conferencia General de Pesas y Medidas de la Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM) y hacer su divulgación.

9. Establecer, coordinar y articular, la Red Colombiana de Metrología (RCM).

10. Fijar las tasas a que hace referencia el artículo 70 de la Ley 1480 de 2011 y para los servicios de metrología que preste el Instituto Nacional de Metrología -INM incluidas las calibraciones, las verificaciones iniciales y subsiguientes, los programas de capacitación y los servicios de asistencia técnica.

11. Proporcionar servicios de calibración a los patrones de medición de los laboratorios, centros de investigación, a la industria u otros interesados, cuando así se solicite de conformidad con las tasas que establezca la ley para el efecto, así como expedir los certificados de calibración y de materiales de referencia correspondientes.

12. Realizar las calibraciones de patrones para metrología legal y los ensayos para la aprobación de modelo o prototipo de los instrumentos de medida de acuerdo con las normas vigentes.

13. Asesorar y prestar servicios de asistencia técnica a las entidades que lo soliciten, en aspectos científicos y tecnológicos de las mediciones y sus aplicaciones.

14. Mantener, coordinar y difundir la hora legal de la República de Colombia.

15. Producir, de acuerdo con su capacidad y con referencia a estándares internacionales, materiales de referencia requeridos por el país e importar aquellos materiales de referencia confiables e insumos de laboratorios que requiera para su actividad; así como establecer mecanismos de homologación de los materiales de referencia que se utilizan en el país de acuerdo con estándares internacionales.

16. Realizar estudios técnicos necesarios para establecer los patrones de medida y solicitar a la Superintendencia de Industria y Comercio su oficialización.

17. Promover y participar de las comparaciones inter-laboratorios y desarrollos de la metrología científica e industrial a nivel nacional e internacional.

18. Realizar estudios sobre las necesidades de medición de los diferentes sectores de la economía que se requieran y publicar documentos de consulta.

19. Apoyar y desarrollar actividades de ciencia, tecnología e innovación en lo de su competencia, como integrante del Sistema Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación.

20. Establecer y mantener la jerarquía de los patrones de medida, de acuerdo con las recomendaciones técnicas internacionales.

21. Obtener, proteger, registrar y explotar las patentes y otros derechos de propiedad intelectual que el INM desarrolle o produzca en ejercicio de sus actividades científicas y tecnológicas.

22. Las demás funciones que se le asignen por ley.

La información anteriormente presentada sobre es Instituto Nacional de Metrología, se encuentra disponible en su totalidad en la pagina web de la Superintendencia de Industria y Comercio (http://www.sic.gov.co/es/web/guest/instituto-nacional-de-metrologia).

REFERENCIAS

[1] Metrología. Disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/Metrolog%C3%ADa 

[2] Metrología. Disponible en: http://www.hondurascalidad.org/metrologia.htm 

[3] ¿Cómo está la meteorología en Colombia?. Disponible en: http://www.unperiodico.unal.edu.co/dper/article/como-esta-la-meteorologia-en-colombia.html

INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN

En física, química e ingeniería, un instrumento de medición es un aparato que se usa para comparar magnitudes físicas mediante un proceso de medición. Como unidades de medida se utilizan objetos y sucesos previamente establecidos como estándares o patrones y de la medición resulta un número que es la relación entre el objeto de estudio y la unidad de referencia.

Las características importantes de un instrumento de medida son:

Precisión

es la capacidad de un instrumento de dar el mismo resultado en mediciones diferentes realizadas en las mismas condiciones.

Exactitud

es la capacidad de un instrumento de medir un valor cercano al valor de la magnitud real.

Apreciación 

es la medida más pequeña que es perceptible en un instrumento de medida.

Sensibilidad

es la relación de desplazamiento entre el indicador de la medida y la medida real.

CLASES DE INSTRUMENTOS

Los instrumentos de medición y de control son relativamente complejos y sufuncionamiento puede comprenderse bien si están incluidos dentro de unaclasificación adecuada. Como es lógico, pueden existir varias formas paraclasificar los instrumentos, cada una de ellas con sus propias ventajas ylimitaciones. Se consideraran dos clasificaciones básicas: la primera relacionadacon la función del instrumento y la segunda con la variable del proceso

En Función del Instrumento

Instrumentos Ciegos

Son instrumentos que no tiene indicación visible. Hay que hacer notar que son ciegos los instrumentos de alarma, tales como presostatos y termostatos (interruptores de presión y temperatura respectivamente) que poseen una escala exterior con índice de selección de la variable, ya que solo ajustan el punto de disparo del interruptor o conmutador al cruzar la variable el valor seleccionado.Son también instrumentos ciegos, los transmisores de caudal, presión, nivel y temperatura sin indicación.

Instrumentos Indicadores

Son los instrumentos que poseen una escala para expresar la equivalencia delos datos al operario, pueden ser manómetros, tensó-metros, entre otros. Puedenser concéntricos, excéntricos y digitales.

Instrumentos Registradores

Son aquellos que expresan la señal con trazos continuos o con puntos y Puedenser circulares o de gráficos rectangular o alargado según sea la forma del gráfico.

• Gráfico Circular: Suelen tener el grafico de 1 revolución en 24 horas.
• Gráfico rectangular: La velocidad normal del grafico es de unos 20mm/hora.

Elementos Primarios de Medida

Los elementos primarios o sensores están en contacto con la variable deproceso y utilizan o absorben energía del medio controlado para dar al sistema de medición una indicación en respuesta a la variación de la variable controlada.La salida generada depende de alguna manera de la variable a medir. Ejemplos: El termopar, donde la fem en milivoltios depende de la temperatura; la placa de orifico, donde la disminución de presión depende de la tasa de flujo.

Instrumentos Transmisores

Son los elementos que toman la salida del elemento primario y la convierten auna forma mas adecuada para la transmisión a distancia y procesamientoadicional. Las señales que se usan para transmitir la información entre losinstrumentos del lazo de control son generalmente dedos tipos: neumáticas yeléctricas. La señal neumática (presión de aire) normalmente esta entre 3 y 15psi equivalentes a 0.206 y 1.033 bar. Las señales eléctricas pueden ser de 4 a20 mA, 10 a 50 mA, 1 a 5 voltios o de 0 a 10 voltios. La señal digital utilizada enalgunos transmisores es apta directamente para el ordenador.El elemento primario puede formar parte integral del transmisor en un solopaquete manufacturado en cuyo caso se denomina transductor. Por tanto, eltransductor produce un voltaje de salida correspondiente a una variable deentrada.

Elementos Convertidores

Son elementos que reciben una señal de entrada neumática (3 a 15 psi) oelectrónica (4 a 20 mA) procedente de otros instrumentos y después demodificarla envían la señal en forma de una salida estándar. Como por ejemploun convertidor I / P transforma la señal de corriente en señal neumática.

Elemento Final de Control o Actuador

Los elementos finales de control son los dispositivos encargados de transformar una señal de control en un flujo de masa o energía (variable manipulada). Es esta variable manipulada la que incide en el proceso causando cambios de lavariable controlada. Lo más común en procesos es que la manipulación sea un caudal. Para ajustar el flujo de fluidos en una línea existen primariamente dos mecanismos:

• Modificar la energía entregada al fluido (bombas y ventiladores de velocidad variable)
• Modificar la resistencia al paso del fluido (válvulas, registros en ductos de gases).

De los diversos elementos finales de control, el de más amplia difusión es la válvula automática con actuadores neumáticos o eléctricos.

Elemento Accionador de Señales

Son aquellos que toman la salida del elemento sensor y la convierte en una forma más adecuada para un procesamiento adicional, por lo general es unaseñal de frecuencia, de corriente directa o voltaje de c.d.. Como por ejemplo unamplificador de instrumentación que convierte milivoltios en voltios o unoscilador que convierte un cambio de impedancia en un voltaje de frecuencia variable.

Elemento Procesador de Señales

Son los que toman la señal de salida del elemento accionador y la convierte enuna forma mas adecuada para la presentación. Por ejemplo, el convertidor deanalógico a digital, que transforma un voltaje en impulsos digitales para entradaen una computadora o microprocesador.

REFERENCIAS

[1] DOCUMENTO DE INSTRUMENTACIÓN, capitulo III. Disponible en: http://es.scribd.com/doc/52602920/7/Instrumentos-Ciegos


[2] INSTRUMENTO DE MEDICIÓN. Disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/Instrumento_de_medici%C3%B3n

SISTEMAS DE UNIDADES

Un sistema de unidades es un conjunto de referencias (Unidades) elegidas arbitrariamente para medir todas las magnitudes, y una magnitud es la propiedad o cualidad que es susceptible de ser medida y por lo tanto puede expresarse cuantitativa mente.

Es de mucha importancia tener conocimiento de lo que se llama sistema de unidades, en el proceso de instrumentación, debido a que muchos de las características técnicas de los instrumentos, son representados con medidas que se rigen con un sistema u otro, en Colombia el sistema por el cual están regido los procesos de mediciones es el sistema internacional, pero puede ocurrir que en el mercado se encuentren instrumentos que utilizan otro sistema como por ejemplo el sistema ingles, pero por ahora solo se hablara del sistema internacional. las unidades de este sistema son las siguientes:

Estas son la únicas unidades aprobadas para la medición, por las que esta regido el sistema internacional de unidades, pero no siempre se encontraran datos de mediciones expresado en estas unidades, también encontraremos lo que se conoce como múltiplos y submúltiplos de las unidades, cuya utilización es valedera.

los múltiplos y submúltiplos son los siguientes.

MÚLTIPLOS

SUBMÚLTIPLOS 

También es común encontrar unidades complementarias, que derivan de las unidades antes mencionadas y son las siguientes:

REFERENCIAS

[1] sistema de unidades. disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_unidades

[2] SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES, unidades derivadas SI. disponible en: http://quimife.wordpress.com/2011/09/09/sistema-internacional-de-unidades/unidades-derivadas-si/

SENSORES ELECTRÓNICOS

EL SENSOR

Un sensor es un dispositivo capaz de detectar magnitudes físicas o químicas, llamadas variables de instrumentación, y transformarlas en variables eléctricas. Las variables de instrumentación pueden ser por ejemplo: temperatura, intensidad lumínica, distancia, aceleración, inclinación, desplazamiento, presión, fuerza, torsión, humedad, pH, etc. Una magnitud eléctrica puede ser una resistencia eléctrica (como en una RTD), una capacidad eléctrica (como en un sensor de humedad), una Tensión eléctrica (como en un termopar), una corriente eléctrica (como en un fototransistor), etc.

Un sensor diferencia de un transductor en que el sensor está siempre en contacto con la variable de instrumentación con lo que puede decirse también que es un dispositivo que aprovecha una de sus propiedades con el fin de adaptar la señal que mide para que la pueda interpretar otro dispositivo. 

en los sistemas de control los sensores juegan un papel muy importante, debido a que son precisamente estos los que proporcionan la retroalimentación del sistema, por tal razón se debe escoger un sensor de características óptimas para la implementación, por esto es importante saber cómo escoger un sensor, y para ello se sugiere lo siguiente:

teniendo muy en claro las sugerencias anteriores, se puede hacer una idea del sensor que se necesita, pero con esto no bastara para poder elegir un sensor, para ello se debe conocer algunos tipos de sensores que encontramos en el mercado, aquí se presenta una lista de algunos de ellos, con una breve descripción.

TIPOS DE SENSORES

Detectores de ultrasonidos

Los detectores de ultrasonidos resuelven los problemas de detección de objetos de prácticamente cualquier material. Trabajan en ambientes secos y pulverulentos. Normalmente se usan para control de presencia/ausencia, distancia o rastreo.

Interruptores básicos

Se incluyen interruptores de tamaño estándar, miniatura, subminiatura, herméticamente sellados y de alta temperatura. Los mecanismos de precisión se ofrecen con una amplia variedad de actuadores y características operativas. Los interruptores de Sensores de Control son idóneos para aplicaciones que requieran tamaño reducido, poco peso, repetitividad y larga vida.

Interruptores final de carrera

Sensores de Control ofrece la línea de interruptores de precisión de acción rápida más avanzada del mundo para una amplia gama de aplicaciones. Las versiones selladas son estancas a la humedad y otros contaminantes. Los modelos antideflagrantes están diseñados para uso en lugares peligrosos.

Interruptores manuales

La amplia selección de productos incluye pulsadores, indicadores, manipulados, balancines, selectores rotativos y conmutadores de enclavamiento. Estos productos ayudan al ingeniero con ilimitadas opciones en técnicas de indicación visual, actuación y disposición de componentes. Muchas versiones satisfacen especificaciones militares.

Productos encapsulados

Diseños robustos, de altas prestaciones y resistentes al entorno o herméticamente sellados. Esta selección incluye finales de carrera miniatura, interruptores básicos estándar y miniatura, interruptores de palanca y pulsadores luminosos.

Productos para fibra óptica

El grupo de fibra óptica está especializado en el diseño, desarrollo y fabricación de componentes optoelectrónicos activos y submontajes para el mercado de la fibra óptica. Los productos para fibra óptica son compatibles con la mayoría de los conectores y cables de fibra óptica multimodo estándar disponibles actualmente en la industria. También se pueden ofrecer productos bajo especificación del cliente; son productos estándar con pequeñas variaciones para cumplir requisitos especiales. Se desarrollan continuamente nuevos productos.

Productos infrarrojos

La optoelectrónica es la integración de los principios ópticos y la electrónica de semiconductores. Los componentes optoelectrónicos son sensores fiables y económicos. Se incluyen diodos emisores de infrarrojos (IREDs), sensores y montajes.

Sensores para automoción

Se incluyen sensores de efecto Hall, de presión y de caudal de aire. Estos sensores son de alta tecnología y constituyen soluciones flexibles a un bajo coste. Su flexibilidad y durabilidad hace que sean idóneos para una amplia gama de aplicaciones de automoción.

Sensores de caudal de aire

Los sensores de caudal de aire contienen una estructura de película fina aislada térmicamente, que contiene elementos sensibles de temperatura y calor. La estructura de puente suministra una respuesta rápida al caudal de aire u otro gas que pase sobre el chip.

Sensores de corriente

Los sensores de corriente monitorizan corriente continua o alterna. Se incluyen sensores de corriente lineales ajustables, de balance nulo, digitales y lineales. Los sensores de corriente digitales pueden hacer sonar una alarma, arrancar un motor, abrir una válvula o desconectar una bomba. La señal lineal duplica la forma de la onda de la corriente captada, y puede ser utilizada como un elemento de respuesta para controlar un motor o regular la cantidad de trabajo que realiza una máquina.

Sensores de humedad

Los sensores de humedad relativa/temperatura y humedad relativa están configurados con circuitos integrados que proporcionan una señal acondicionada. Estos sensores contienen un elemento sensible capacitivo en base de polímeros que interacciona con electrodos de platino. Están calibrados por láser y tienen una intercambiabilidad de +5% HR, con un rendimiento estable y baja desviación.

Sensores de posición de estado sólido

Los sensores de posición de estado sólido, detectores de proximidad de metales y de corriente, están disponibles en varios tamaños y terminaciones. Estos sensores combinan fiabilidad, velocidad, durabilidad y compatibilidad con diversos circuitos electrónicos para aportar soluciones a las necesidades de aplicación.

Sensores de presión y fuerza

Los sensores de presión son pequeños, fiables y de bajo coste. Ofrecen una excelente repetitividad y una alta precisión y fiabilidad bajo condiciones ambientales variables. Además, presentan unas características operativas constantes en todas las unidades y una intercambiabilidad sin recalibración. Sensores de Control le ofrece cuatro tipos de sensores de medición de presión: absoluta, diferencial, relativa y de vacío y rangos de presión desde ±1,25 kPa a 17 bar.

Sensores de temperatura

Los sensores de temperatura se catalogan en dos series diferentes: TD y HEL/HRTS. Estos sensores consisten en una fina película de resistencia variable con la temperatura (RTD) y están calibrados por láser para una mayor precisión e intercambiabilidad. Las salidas lineales son estables y rápidas.

Sensores de turbidez

Los sensores de turbidez aportan una información rápida y práctica de la cantidad relativa de sólidos suspendidos en el agua u otros líquidos. La medición de la conductividad da una medición relativa de la concentración iónica de un líquido dado.

Sensores magnéticos

Los sensores magnéticos se basan en la tecnología magnetoresisitiva SSEC. Ofrecen una alta sensibilidad. Entre las aplicaciones se incluyen brújulas, control remoto de vehículos, detección de vehículos, realidad virtual, sensores de posición, sistemas de seguridad e instrumentación médica.

Sensores de presión

Los sensores de presión están basados en tecnología piezoresistiva, combinada con micro controladores que proporcionan una alta precisión, independiente de la temperatura, y capacidad de comunicación digital directa con PC. Las aplicaciones afines a estos productos incluyen instrumentos para aviación, laboratorios, controles de quemadores y calderas, comprobación de motores, tratamiento de aguas residuales y sistemas de frenado.

REFERENCIAS

[1] SENSOR. Disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/Sensor

[2] José J. Horta Santos, Técnicas de Automatización Industrial.
Edit. Limusa. México, 1982. 47-102 pp.

CARACTERÍSTICAS DE LOS SISTEMAS DE MEDIDA

Para poder enunciar las características de los sistemas de medida, es necesario conocer primero que todo que es lo que significa el término "medida", según los diccionarios comunes su significado es el siguiente: "Acción de determinar una magnitud con un utensilio o aparato tomando como patrón una unidad". La unidad a la que  se hace referencia, depende de la característica física que se pretenda medir, en el campo de electrónica lo más común seria magnitudes como: corriente (A), voltaje (V), resistencia (Ω), inductancia (H), entre otras. 

Aclarado esto, ahora se debe abordar el significado de otro termino muy importante en los sistemas de medida, como lo es el "instrumento de medida", su significado es el siguiente: "aparato que se usa para comparar magnitudes físicas mediante un proceso de medición. Como unidades de medida se utilizan objetos y sucesos previamente establecidos como estándares o patrones y de la medición resulta un número que es la relación entre el objeto de estudio y la unidad de referencia". En el campo de la electrónica el instrumento más común y utilizado es el multímetro, que es un instrumento que como su nombre lo indica tiene múltiples funciones.

Habiendo aclarado los significados de medida y el de instrumento de medida, ahora sí se puede hablar de las características de los sistemas de medida, debido a que el instrumento es el encargado de introducir estas características a dichos sistemas. Las características de los sistemas de medidas se pueden clasificar en dos grupos, características estáticas y características dinámicas.

Características estáticas 

Este tipo de características reciben este nombre debido a que describen el comportamiento de un instrumento en el momento en que se mide una magnitud que no varía en el tiempo, o si lo hace es de una forma casi despreciable, en ellas encontramos las siguientes características:

Ø  Exactitud y precisión: En el momento de estudiar esta característica se debe tener en cuenta, que estas dos palabras son sinónimos, pero en los sistemas de medida, representan dos conceptos diferentes. Se habla de precisión, cuando el valor de un parámetro está muy bien definido, y se habla de exactitud cuando el valor se aproxima bastante al valor verdadero.

Ø  Error estático: la exactitud la medimos en función del error. El error se define como la diferencia entre el valor indicado y el valor verdadero, el cual está dado por un elemento patrón. 

                                                                             E= I - V
             Donde:             E= error             I= valor indicado             V= valor verdadero

Ø  Corrección: se define como la diferencia entre el valor verdadero y el valor indicado, esto es

C=V-I

Como se puede observar, la corrección tiene signo opuesto al error. Es conveniente determinar la curva de corrección para cada uno de los instrumentos que se utilicen. Para realizar esto, se determina la corrección para distintos valores de la escala del mismo, graficando los puntos obtenidos con respecto a los valores de dicha escala, y se unen los puntos obtenidos con líneas rectas.

Ø  Resolución: Esta característica está relacionada con la precisión. La resolución de un instrumento es el menor incremento de la variable bajo medición que puede ser detectado con certidumbre por dicho instrumento. Por ejemplo Si tenemos un amperímetro con la escala mostrada en la Figura, cada una de las divisiones corresponde a 1 mA.

Ø  Gama: La gama de un instrumento se define como la diferencia entre la indicación mayor y la menor que puede ofrecer el instrumento. La gama puede estar dividida en varias escalas o constar de una sola.

Ø  Bandas de frecuencias: Los instrumentos pueden estar diseñados para realizar mediciones en régimen continuo (DC), o sobre señales alternas (AC), bien sea en el rango de frecuencias alrededor de 60 Hz, o en cualquier otro rango de frecuencias. Por lo tanto antes de introducir un instrumento en un determinado circuito es necesario conocer la banda de frecuencias en las que opera correctamente.

Ø  Linealidad: Por lo general los instrumentos se diseñan de forma que tengan una respuesta lo más lineal posible, es decir, que para un determinado incremento del parámetro que estamos midiendo, el desplazamiento correspondiente del indicador sea siempre el mismo, independientemente de la posición de éste.

Ø  Eficiencia: La eficiencia de un instrumento se define como la indicación del instrumento dividida por la potencia que absorbe del circuito para poder realizar la medición.

Características dinámicas

Estas características describen el comportamiento de un instrumento, cuando se encuentra

realizando el proceso de medida de una variable, que cambia de forma brusca en el

tiempo. De estas características se pueden enunciar las siguiente:

Ø  Error dinámico: El error dinámico de un instrumento se define como la diferencia entre la cantidad indicada en un instante de tiempo dado y el verdadero valor del parámetro que se está midiendo.

Ø  Tiempo de respuesta: Es el tiempo transcurrido entre la aplicación de una función escalón y el instante en que el instrumento indica un cierto porcentaje (90%, 95% o 99%) del valor final. Para instrumentos con aguja indicadora, el tiempo de respuesta es aquél que tarda la aguja en estabilizarse aparentemente, lo cual ocurre cuando ha llegado a un porcentaje determinado (por ejemplo 1%) de su valor final.

Ø  Tiempo nulo: Es el tiempo transcurrido desde que se produce el cambio brusco a la entrada del instrumento hasta que él alcanza el 5% del valor final.

Ø  Sobre alcance: como es de saber, es casi imposible para un objeto en movimiento, de forma instantánea, siempre ocurre el fenómeno de inercia, el cual prolonga el movimiento por un instante de tiempo, aun después de haberse detenido. Esto mismo ocurre en los instrumentos de medición, lo cual indicara un valor por encima del valor real. Pero gracias al sistema de control que se implementa en los instrumentos, este valor oscila en el tiempo hasta ser estable e indicar un valor real.   


REFERENCIAS

[1] Maria Isabel Gimenez de Gusman. Laboratorios de circuitos eléctricos, guía teorica (2ª versión) capitulo 2, Universidad Simón Bolívar. Disponible en: http://www.labc.usb.ve/paginas/mgimenez/Lab_Circ_Electronicos_Guia_Teorica/Cap2.pdf