Instituto Tecnológico de Querétaro Departamento de ... de... · Instituto Tecnológico de...

Instituto Tecnológico de Querétaro

Departamento de Ingeniería Eléctrica

y Electrónica

Guía de Prácticas de Laboratorio

Materia: Instrumentación

Laboratorio de Ingeniería Electrónica

Santiago de Querétaro, Qro. Septiembre 2012

Elaboró

Ing. José Jesús Machaen Trejo

Editora

Anayeli Sánchez Montoya

Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Av. Tecnológico S/N, Esq. M. Escobedo, Col. Centro,

CP.76000 Tel: 2274400 ext. 4418

CONTENIDO PRÁCTICA No.1 ELEMENTOS PRIMARIOS PARA TEMPERATURA. RTD´S,

TERMOPARES Y TRANSMISORES .................................................................................. 5

1. OBJETIVO .................................................................................................................. 5

2. INTRODUCCIÓN ....................................................................................................... 5

3. MARCO TEÓRICO .................................................................................................... 5

4. EQUIPO Y MATERIALES ........................................................................................ 5

5. METODOLOGÍA ........................................................................................................ 5

PRÁCTICA No.2 TRANSMISOR PARA TEMPERATURA .............................................. 8

1. OBJETIVO .................................................................................................................. 8

2. INTRODUCCIÓN ....................................................................................................... 8

3. MARCO TEÓRICO .................................................................................................... 8

4. EQUIPO Y MATERIALES ........................................................................................ 8

5. METODOLOGÍA ........................................................................................................ 8

PRÁCTICA No.3 SENSORES DE PROXIMIDAD ............................................................ 11

1. OBJETIVO ................................................................................................................ 11

2. INTRODUCCIÓN ..................................................................................................... 11

3. MARCO TEÓRICO .................................................................................................. 11

4. EQUIPO Y MATERIALES ...................................................................................... 11

5. METODOLOGÍA ...................................................................................................... 11

PRÁCTICA No.4 CALIBRADOR FLUKE ......................................................................... 13

1. OBJETIVO ................................................................................................................ 13

2. INTRODUCCIÓN ..................................................................................................... 13

3. MARCO TEÓRICO .................................................................................................. 13


5. METODOLOGÍA ....................................................................................................... 24

PRÁCTICA No.5 FAMILIARIZACION CON EL EQUIPO DIGIAC 1750 ...................... 32

1. OBJETIVO ................................................................................................................ 32

2. INTRODUCCIÓN ..................................................................................................... 32

de 57

3. MARCO TEÓRICO .................................................................................................. 32

PRÁCTICA No.6 OPTOTRANSDUCTOR Y CODIGO GRAY ........................................ 34

1. OBJETIVO ................................................................................................................ 34

2. INTRODUCCIÓN ..................................................................................................... 34

3. MARCO TEÓRICO .................................................................................................. 34


5. METODOLOGÍA ...................................................................................................... 34

PRÁCTICA No.7 MOVIMIENTO ROTACIONAL O LINEAL ........................................ 39

1. OBJETIVO ................................................................................................................ 39

2. INTRODUCCIÓN ..................................................................................................... 39

3. MARCO TEÓRICO .................................................................................................. 39


5. METODOLOGÍA ...................................................................................................... 40

PRÁCTICA No.8 TRANSFORMADOR DIFERENCIAL VARIABLE LINEAL ............. 45

1. OBJETIVO ................................................................................................................ 45

2. INTRODUCCIÓN ..................................................................................................... 45

3. MARCO TEÓRICO .................................................................................................. 45


5. METODOLOGÍA ...................................................................................................... 45

PRÁCTICA No.9 CONTROL PROPORCIONAL .............................................................. 48

1. OBJETIVO ................................................................................................................ 48

2. INTRODUCCIÓN ..................................................................................................... 48

3. MARCO TEÓRICO .................................................................................................. 48


5. METODOLOGÍA ...................................................................................................... 48

PRÁCTICA No.10 CONTROLADOR DE LAZO SENCILLO .......................................... 51

1. OBJETIVO ................................................................................................................ 51

2. INTRODUCCIÓN ..................................................................................................... 51

3. MARCO TEÓRICO .................................................................................................. 51


5. METODOLOGÍA ...................................................................................................... 55

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE QUERÉTARO

INGENIERÍA ELECTRÓNICA

MATERIA: INSTRUMENTACION

CLAVE DE LA MATERIA: AEF-1038

PRÁCTICA No. 1

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PRÁCTICA No.1. ELEMENTOS PRIMARIOS PARA

TEMPERATURA. RTD´S, TERMOPARES Y

TRANSMISORES

No. DE ALUMNOS: DURACIÓN DE LA PRÁCTICA:

1. OBJETIVO

El alumno comprobará el comportamiento de los Elementos primarios para temperatura,

RTD’S, Termopares y termistores a través someterlos a una variación en temperatura, para

establecer la variación en resistencia en los RTD’S y el Termistor y la variación en

milivoltaje del Termopar.

2. INTRODUCCIÓN N/A

3. MARCO TEÓRICO

Debe ser realizado por el alumno de manera sintetizada, citando aquellos conceptos

utilizados en el desarrollo de la práctica.

4. EQUIPO Y MATERIALES N/A

5. METODOLOGÍA

5.1 Pasos a seguir para la realización de la práctica

5.1.1 Colocar el RTD en el horno, conectando a este un óhmetro

5.1.2 Variar de la temperatura ambiente a 100 grados Celsius, al colocar el control del

horno en calentamiento

5.1.3 Tomar las lecturas de resistencia cada 5 grados Celsius de variación, en

incremento y en decremento.

5.1.4 Realizar la gráfica de resistencia contra temperatura.

5.1.5 Colocar el Termopar en el horno, conectando a este un voltímetro para C.D.



5.1.7 Tomar las lecturas de milivotaje cada 5 grados Celsius de variación, en


5.1.8 Realizar la gráfica de milivoltaje contra temperatura.

5.1.9 Colocar el Termistor en el horno, conectando a este un óhmetro





PRÁCTICA No. 1

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5.1.11 Tomar las lecturas de resistencia cada 5 grados Celsius de variación, en


5.1.12 Realizar la gráfica de resistencia contra temperatura.

5.2 Diagramas o dibujo

5.2.1Gráfica de resistencia contra temperatura del RTD.

5.2.2Gráfica de milivoltaje contra temperatura para el Termopar

5.2.3Gráfica de resistencia contra temperatura para el Termistor.





PRÁCTICA No. 1

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5.3 Tablas

Temperatura

(Grados

Celsius)

Resistencia

(RTD)

Milivoltaje

(Termopar)

Resistencia

(Termistor)

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

105

110





PRÁCTICA No. 2

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PRÁCTICA No.2. TRANSMISOR PARA TEMPERATURA


1. OBJETIVO Realizar el diseño de un transmisor, teniendo en su entrada un termopar o RTD y presente

en su salida la señal estándar de instrumentación de 4 a 20 mA.de c. c. (1 a 5 V. de c. c.)

que corresponda al rango de temperatura seleccionado por los alumnos, así como el poder

obtener un análisis detallado del funcionamiento de dicho instrumento con sus ajustes de

“CERO” y “ALCANCE” para calibración.


3. MARCO TEÓRICO




5. METODOLOGÍA


5.1.1 Ensamblar el circuito de le Fig. 2.1

5.1.2 Realiza las mediciones en la tabla del punto 5.3





PRÁCTICA No. 2

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5.2 Diagramas o dibujo

Fig. 2.1

5.2.1 Realizar la gráfica de los mV vs Temperatura.

5.2.2 Realizar la gráfica de mV vs voltaje de salida.

5.2.3 Realizar la gráfica de Temperatura vs voltaje de salida.





PRÁCTICA No. 2

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5.3 Tablas

Temperatura Salida teórica (mv) Salida práct. (mV) V salida % entrada % salida

80 0 0 0 0 0

Tabla 2.1





PRÁCTICA No. 3

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PRÁCTICA No.3. SENSORES DE PROXIMIDAD


1. OBJETIVO

Conocer y aplicar los sensores de proximidad al control de procesos.


3. MARCO TEÓRICO




5. METODOLOGÍA


5.1.1 Hacer las conexiones del circuito neumático y conexiones eléctricas de las

válvulas solenoides que accionan las válvulas neumáticas, de acuerdo al diagrama de

escalera.

5.1.2 Alimentar el controlador por medio de una fuente de voltaje, ya sea

activando el proceso o deteniéndolo según sea controlado por medio de los interruptores

del circuito eléctrico.

5.1.3 Colocar las válvulas electromagnéticas para controlar la presión, si la válvula

se activa esta deja pasar la presión hacia el pistón y hace que este se desplace.

5.1.4 Colocar un sensor de proximidad para cuando este se desplace el sensor se

activa y manda una presión hacia otra válvula, cuando esta se activa manda la presión

hacia otro pistón haciendo que este se desplace.

5.1.5 La acción de los pistones es, uno de doble accionamiento y uno de

accionamiento simple con retroceso por resorte.





PRÁCTICA No. 3

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5.2 Diagramas o dibujo Diagrama eléctrico de escalera siguiente.

Fig. 3.1

V S1

M1 S2

SM S3-1

SC S3-2

Leyenda:

M1= Micro interruptor 1

S1= Válvula solenoide 1

S2= Válvula solenoide 2

S3= Válvula doble solenoide 3

SM= Sensor magnético

SC= Sensor capacitivo





PRÁCTICA No. 4

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PRÁCTICA No.4. CALIBRADOR FLUKE


1. OBJETIVO

Conocer la operación y características del Calibrador Fluke para Instrumentación Industrial.

2. INTRODUCCIÓN Los calibradores de instrumentos de procesos industriales Fluke 741B Y 743B son

instrumentos de mano alimentados por batería que miden y determinan a valores de

parámetros físicos y eléctricos. El calibrador permite diagnosticar, calibrar, verificar y

documentar el trabajo de instrumentos de procesos.

3. MARCO TEÓRICO CARACTERÍSTICAS GENERALES:

Una pantalla analógica que facilita la lectura de las mediciones cuando la entrada es

inestable.

Una opción de configuración que permite establecer el idioma en la pantalla en

alemán, francés, español, inglés o italiano.

Una terminal de entrada/salida de termopar (TP) y bloque isométrico interno con

compensación automática de temperatura de unión de referencia.

La capacidad de almacenar los resultados para su revisión posterior.

La capacidad de registrar automáticamente hasta 8.000 puntos de datos.

Un interfaz serie par ordenadores para enviar tareas, listas y resultados.

Procedimientos automáticos de calibración para transmisores e interruptores de

límite usando el modo de pantalla dividida medición/fuente.

El modo transmisor en el que puede configurarse el calibrador para emular las

funciones de un instrumento de proceso.

Calculadora integral con función de raíz cuadrada y registros asequibles que

contienen valores de medición de fuente.

Una varilla opcional para códigos de barras para introducir caracteres

alfanuméricos.

CARACTERÍSTICAS DE MEDICIÓN:

Promediado (de las últimas lecturas), con indicador de pantalla de la condición de

promediado.





PRÁCTICA No. 4

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Visualización de las medidas en unidades de ingeniería, porcentaje de escala,

entradas al cuadrado o unidades especiales.

La capacidad de capturar y exhibir niveles medidos mínimos y máximos.

CARÁCTERÍSTICAS DE LA DETERMINACIÓN DE VALORES:

La capacidad de establecer los valores de la fuente en unidades de ingeniería,

porcentaje de escala o salidas al cuadrado.

Avance por pasos en forma manual y automática y una característica de rampa de

salida para prueba de interruptores limitadores.

TECLAS:

La figura siguiente muestra las teclas del calibrador y la tabla siguiente explica cuáles son

sus funciones. Las teclas de funciones son las cuatro teclas azules sin ningún tipo de

leyenda, situadas debajo de la pantalla. Las etiquetas, que aparecen en la pantalla encima de

cada tecla de función mientras el calibrador está en funcionamiento, definen las funciones

de dichas teclas.





PRÁCTICA No. 4

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PRÁCTICA No. 4

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LA PANTALLA

La siguiente figura muestra las características de una pantalla típica. La pantalla que se

muestra está en modo medición. Cerca de la parte superior de la pantalla se encuentra

“Source Off” (fuente desactivada).Esta área de la pantalla muestra el estado de la

alimentación de bucle, del supresor de batería y de inactividad de la retroalimentación.

Todos estos parámetros se definen en el modo configuración. Los avisos de poca carga en

la batería y de retroiluminación también aparecen aquí.

• Indicador de modo: indica si el calibrador está en modo medición o fuente. Cuando

la pantalla está dividida en el modo medición/fuente, cada ventana tendrá su propio

indicador de modo.

• Valor medido: indica el valor medido en unidades de ingeniería o en porcentaje de

escala.

• Estado de rango: indica si “Auto rango” está dividido y qué rango se está utilizando.

• Indicador de unidades personalizadas: muestra que las unidades visualizadas son

personalizadas. Las unidades originales de ingeniería de la medición o función de

origen no aparecen en la pantalla. También puede modificarse la escala de valor.

• Valor secundario: muestra la medición o el valor de origen en las unidades

originales de ingeniería cada vez que se estén activadas las funciones de cambio de

escala o las unidades personalizadas.

Fig. Elementos de una pantalla típica





PRÁCTICA No. 4

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CONFIGURACIÓN DEL CALIBRADOR

Uso de la correa y pie de apoyo

La correa va en la parte de atrás y es ajustable en longitud, sirve para colocar el instrumento

en algún gancho en el área de trabajo. También cuenta con un pie de apoyo en la parte

trasera para poner al calibrador en una posición más vertical y poder observar mejor la

pantalla.

Carga de la batería

Si es la primera vez que se va a cargar, ponga la batería en el cargador externo durante 4

horas. Cuando se está en modo de carga rápida el indicador estará prendido y cuando pase a

carga continua estará parpadeando, se puede dejar la pila en el cargador ya que cuando está

cargada pasa automáticamente a modo de carga continua en el cual no sufre daños la

batería.

La batería puede durar hasta 1000 cargas y descargas.

En la esquina superior derecha aparece un símbolo de una batería indicando que se debe

cambiar o recargar, si se usa en modo de medición continua puede durar de 6 a 6.5 horas, se

usa en medición y fuente con alimentación de bucle puede durar de 3 a 3.5 horas y si se usa

en varios modos e intermitentemente puede durar más de 8 horas.

Supresor de batería

Esta opción es para cuando quieres que se apague el calibrador al estar un cierto tiempo

inactivo, para activar esta función:

1. Pulse SETUP

2. Pulse ↓ para resaltar off a continuación de supresor de batería

3. Pulse ENTER o la tecla función opciones

4. Pulse ↑ para resaltar on y luego pulse ENTER

5. Pulse TERMINADO si no quiere modificar el tiempo de inactividad antes de

apagarse el calibrador

6. Para cambiar el periodo de inactividad pulse ↓ para resaltar dicho periodo a

continuación de supresor de batería.

7. Pulse ENTER o tecla de función operaciones

8. Introduzca la cantidad de minutos para el periodo de inactividad, de 1 a 120 min.





PRÁCTICA No. 4

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9. Pulse la tecla de función terminado

10. Pulse la tecla de función terminado o SETUP para salir del modo configuración.

Uso del eliminador de batería

Al conectar el eliminador de batería, la batería se desconecta automáticamente y se puede

retirar, el eliminador no carga la batería, es muy útil cuando se va a usar el calibrador por

mucho tiempo seguido, use solo el eliminador de batería Fluke modelo BE9005.

Selección de idioma

El calibrador puede utilizarse en cinco idiomas, el inglés es el predeterminado, para

cambiar de idioma:

1. Pulse ENTER

2. Pulse dos veces la tecla de función, comenzando desde la izquierda

3. Pulse ↓ tres veces

4. Pulse ENTER

5. Pulse ↑ 𝑜 ↓ para resaltar la selección del idioma

6. Pulse ENTER para confirmar ésta selección

7. Pulse SETUP para salir del modo configuración

Ajuste del contraste de la pantalla

Pulse ↑ 𝑜 → para aumentar el contraste y ← 𝑜 ↓ para disminuirlo. Pero si está en el modo

configuración solo use las teclas ← 𝑦 →.

Visualización de la hora y fecha

Se puede visualizar la fecha y hora en la parte superior de la pantalla en operación normal.

Para el modo configuración se puede activar o desactivar la visualización. También se

puede configurar la hora y fecha ya que al guardar en la memoria está registrada la hora y

fecha.

Para configurar estos parámetros:

1. Pulse SETUP

2. Pulse la tecla de función página prox.

3. Use las teclas ↑ y ↓ para mover el cursor al parámetro que se desea cambiar y luego

pulse ENTER o la tecla de función opciones para seleccionar un ajuste de éste

parámetro.





PRÁCTICA No. 4

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4. Pulse ↑ 𝑜 ↓ para seleccionar un formato de fecha.

5. Pulse ENTER para volver a la pantalla de configuración.

6. Escoja otra opción o pulse terminado SETUP, para guardar los cambios.

Uso de la retroalimentación

Pulse ¤ para encender y apagar la retroalimentación. Se puede configurar para que se

apague la retroalimentación después de cierto tiempo, de la siguiente manera:

1. Pulse SETUP

2. Pulse ↓ para resaltar off a continuación de auto retroiluminación

3. Pulse ENTER o la tecla de función de opciones

4. Pulse ↑ para resaltar on y luego pulse ENTER

5. Pulse terminar si no quiere cambiar de tiempo visible

6. Pulse ↓ para resaltar el periodo de tiempo que desea y luego pulse fin

retroalimentación

7. Pulse ENTER o la tecla función opciones

8. Escriba el periodo de inactividad, de 1 a 120 min.

9. Pulse la tecla de función terminado.

10. Pulse terminado o SETUP para salir del modo configuración

Personalización del calibrador

Para que al encender el calibrador aparezca su nombre o un código alfanumérico, realice

los siguientes pasos:

1. Pulse ENTER

2. Pulse página prox. Dos veces

3. Pulse ↓ para mover el cursor a la misma línea que el ID

4. Pulse ENTER u opciones

5. La cadena ID de identificación aparece al final del recuadro para borrar un carácter

pulsa retroceso. Para borrar toda la cadena pulsa CLEAR.

6. Pulse ↑, ↓, ← 𝑜 → para seleccionar un carácter y luego pulse ENTER

7. Repita el paso 6 hasta que termine el nombre





PRÁCTICA No. 4

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8. Pulse terminado

9. Pulse terminado o SETUP para salir del modo configuración

Calibración de un instrumento de procesos

Cuando el calibrador está en el modo MEDICIÓN/FUENTE, se activa una rutina de

calibración incorporada al pulsar la tecla de función valor encontrado. (Los datos del valor

encontrado son los resultados de las pruebas que indican la condición del transmisor antes

de la calibración).

Nota: no se recomienda la calibración de instrumentación RTD de impulso o múltiples con

tiempos de respuesta menores de 100 ms, puesto que podría causar errores.

Generación de datos de prueba de “Valor encontrado”

Un ejemplo a continuación muestra cómo generar datos de valor encontrado, para un

transmisor de temperatura de termopar.

En este caso el calibrador está simulando la salida de un termopar y midiendo la corriente

resultante del transmisor. Sólo tendrá que volver al modo MEDICIÓN o FUENTE y

cambiar los parámetros de operación antes de pulsar Valor encontrado.

1. Conecte los conductores de prueba al instrumento que va a ser comprobado. Las

conexiones simulan un termopar y miden la corriente de salida correspondiente.

2. Si no estuviese en el modo MEDICION, pulse la tecla MEAS SOURCE para pasar

a ese modo.

3. Pulse la tecla mA

4. Pulse para pasar el modo FUENTE

5. Pulse TC RTD

6. Use las teclas flecha arriba o flecha abajo para selecciona el tipo de termopar y

luego pulse ENTER

7. Introduzca un valor de fuente

8. Pulse MEAS SOURCE para pasar al modo MEDICIÓN/FUENTE. La pantalla

cambiará

9. Pulse valor encontrado y luego instrumento pasará a otra pantalla.

10. Introduzca los valores para 0% y 100% de 4,0 mA y 20,0 mA, respectivamente.

Establezca la tolerancia a 0,5% del intervalo





PRÁCTICA No. 4

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11. Si el instrumento de proceso necesita más tiempo para asentarse que el tiempo

normal de asentamiento del calibrador en cada nuevo nivel de estímulo, introduzca

ese tiempo en segundos en Demora.

12. Use las teclas de dirección para mover el cursor y poder introducir los valores para

0% y 100% de la temperatura de FUENTE

13. Si el instrumento de calibración requiere que se introduzca el valor de la medición o

el valor del usuario. De lo contrario, unidades especiales le permite usar unidades

estándar del calibrador o unidades especiales que el usuario define, tal como HP.,

pulse terminado después de que haya programado la unidad personalizada.

14. La estrategia de prueba es el número de pasos de la prueba e indica si dichos pasos

se van a realizar de forma ascendente en porcentaje de escala. Para cambiar de

estrategia de prueba, pulse ENTER. Aparecerá una lista de estrategias. Selecciones

una y pulse terminado.

15. Cuando termine de seleccionar los parámetros de calibración la pantalla mostrará

los datos introducidos

16. Pulse terminado para aceptar los parámetros de calibración. La pantalla muestra los

cambios.

17. Pulse auto prueba para que el calibrador ejecuta las pruebas automáticamente.

18. El calibrador continua con los puntos restantes para la calibración de temperatura y

de parámetros eléctricos, los pasos se completan automáticamente. Si estuviese en

la fuente de presión, el calibrador esperará tras cada paso hasta que el usuario ajuste

la fuente de presión. Cuando termine la prueba la pantalla visualizará una tabla de

resumen de errores.

19. En resumen de resultados, los fallos aparecen resaltados.

20. Pulse terminado para guardar los datos o anular para borrar los datos y comenzar de

nuevo.

Ajuste del transmisor

1. Pulse terminado mientras revisa el resumen de resultados

2. Pulse ajustar. El calibrador genera 0% del recorrido y visualiza las siguientes teclas:

• Ir a 100% ir a 0%

• Ir a 50%

• Valor dejado





PRÁCTICA No. 4

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• Salir Cal

3. Ajuste la salida del transmisor a 4 mA y pulse la tecla de función Ir a 100%

4. Ajuste la salida del transmisor a 20 mA

5. Si se ha ajustado el recorrido en el paso 4, deberá volver a repetir los pasos 3 y 4

hasta que nos requiera ajuste alguno

6. Ahora pruebe el transmisor al 50 %. Si está dentro de las especificaciones, el ajuste

habrá terminado. De no ser así comience en el paso 3.

Ejecución de la prueba de “Valor dejado”

1. Pulse la tecla de función valor dejado para registrar los datos tal como se han dejado.

2. Pulse auto prueba para comenzar una secuencia automática a través de todos los pasos

de comprobación, o pase de una prueba a otra manualmente

3. Una vez terminadas las pruebas, examine la tabla de resumen de errores

4. Si los resultados están dentro de las especificaciones pulse terminado. Los valores de

valores dejados serán almacenados en la memoria.

Calibración de un instrumento de flujo de presión delta

El procedimiento para calibrar un instrumento es el mismo que para los demás

instrumentos:

• la raíz cuadrada del origen se habilita después de completarse la plantilla de

calibración valor encontrado.

• La visualización de medición/fuente está en unidades de ingeniería.

• El % de medición se corrige automáticamente para respuesta de raíz cuadrada

del transmisor y se use para calcular los errores del instrumento

Calibración de un interruptor limitado

Este procedimiento también utiliza las plantillas de calibración valor encontrado y valor

dejado. Selecciones el procedimiento de interruptores limitadores le permite seleccionar

estos parámetros:

• Captación del interruptor

• Para cada punto de control

i. Valor del punto de control

ii. Tolerancia del punto de control





PRÁCTICA No. 4

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iii. Límite alto bajo

iv. Banda inactiva mínima

v. Banda inactiva máxima

Procedimiento para comprobar un interruptor limitador es el siguiente:

1. Conecte los conductores de prueba entre la salida de contado del interruptor de

presión y las tomas mA Ω RTD en el calibrador.

2. Conecte el módulo de presión al calibrador y conecte una línea de presión al

interruptor limitador. Permita que la línea de presión desfogue a la atmósfera.

3. En caso necesario, pulse MEAS SOURCE para pasar al modo de medición.

4. Pulse para la función de medición de continuidad.

5. Pulse Meas Source para pasar al modo fuente.

6. Pulse para la función de fuentes de presión.

7. Pulse la tecla Meas source para poner a cero el módulo de presión

8. Pulse meas source

9. Pulse la tecla de función valor encontrado

10. Resalte interruptor 1 punto del menú y pulso ENTER

11. Pulse ENTER para modificar los parámetros para el punto de control 1.

12. Haga estas selecciones:

• Punto de control 1 = 10000 psi

• Tipo de punto de control = alto

• Estado de control = corto

13. Pulse la tecla función terminado

14. Establezca la tolerancia a 0,5 psi

15. Los parámetros a continuación, banda inactiva mínima y banda máxima

16. Establezca la función de disparo recorriendo por las opciones con la tecla ENTER.





PRÁCTICA No. 4

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17. Pulse la tecla de terminado

18. Pulse la tecla de función

19. Cierre el desfogue de la línea de presión y aumente lentamente la presión hasta el

punto de disparo

20. Cuando el interruptor se active, disminuya lentamente la presión hasta que el

interruptor se desactive

21. Pulse la tecla de función terminado y observe los resultados

22. Pulse la tecla de función terminado e introduzca etiqueta, N° de serie, y/o ID si lo

desea


24. Ahora pulse la tecla de función ajustar si desea ajustar el interruptor limitador y

comprobarlo otra vez.

25. Use las teclas de función para controlar el calibrador y ajuste el interruptor limitador

según se haga necesario


27. Pulse la tecla de función valor dejado para ejecutar otra vez la prueba con los

mismos parámetros.


5. METODOLOGÍA


5.1.1 MODO MEDICIÓN/FUENTE

Se usa el modo de medición/fuente para calibrar los instrumentos de procesos. Y se activa

de la siguiente manera: primero se tiene que pulsar la tecla de MEAS SOURCE y de esta

manera se logra pasar al modo de visualización de pantalla dividida, en donde se van a

poder ver 2 pantallas, que son: MEAS y SOURCE. Para ajustar la salida en el modo de

MEDICIÓN/FUENTE se podrá usar la función de variación por pasos manual o

automática, o la rutina de calibración proporcional al pulsar la tecla de función de valor





PRÁCTICA No. 4

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encontrado. Éstas 2 teclas se utilizan para calibrar los instrumentos de procesos y su uso es

el siguiente:

Función de Valor encontrado: éste inicia una rutina de calibración para poder obtener y a su

vez registrar los datos tal como se encuentran dentro de la medición o del proceso.

Función de Auto paso: ésta función permite configurar al calibrador para pasos

automáticos.

En seguida de que se escoge cualquiera de estas dos funciones aparecerá la instrucción de

calibrar instrumentos, en este caso lo que el calibrador hace es activar una rutina al pulsar la

función de valor encontrado; cabe mencionar que se hace un énfasis en que los resultados

de valor encontrado son el resultado de las pruebas que indican la condición del transmisor

ante la calibración; Así mismo también es importante tener en cuenta que no se recomienda

hacer una calibración de instrumentos RTD con tiempos de respuesta menores de 100 ms.

Ahora bien también con el calibrador Fluke se puede obtener la generación de datos de

prueba de “valor encontrado”, en este caso el calibrador estará simulando la salida de un

termopar y midiendo la corriente resultante del transmisor; Otros transmisores también

emplean este método, y la forma de llegar a él es: volver al modo de MEDICIÓN/FUENTE

y cambiar los parámetros de operación antes de pulsar el valor encontrado.

Otra de las funciones que el calibrador puede hacer en el modo de MEDICIÓN/FUENTE

es el ajuste del transmisor, este función esencialmente solamente sirve para ajustar como su

nombre lo dice el transmisor, aunque si bien no suena una función muy útil, es muy

importante que tengamos muy bien fijados los parámetros de la medición del trasmisor, y

esto se obtiene con la calibración de él; y los pasos a seguir para obtener está función son

los siguientes: en primer lugar se pulsa la tecla terminado y enseguida de ésta se pulsa

ajustar y en esta pantalla que aparece se escogen los parámetros que deseemos para la

salida y por último se hace una prueba de transmisor al 50%.

También se puede lograr hacer una ejecución de la prueba del valor dejado que sirve para

generar y registrar los valores dejados de la medición del termopar que se acaba de ajustar

y se obtiene de la siguiente manera: se pulsa la tecla de valor dejado para registrar los datos,

después se pulsa la auto prueba y se examina la tabla de resumen de errores y por último se

tiene que presionar la tecla de terminado, y los datos de valores dejados serán almacenados

de ésta manera en la memoria.





PRÁCTICA No. 4

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Otra de las funciones que se pueden realizar dentro de éste modo es la de calibración de un

instrumento de flujo de presión delta, se hace lo mismo que con los anteriores

procedimientos solamente que la raíz cuadrada del origen se habilita después de

completarse la tablilla de calibración Valor Encontrado, la visualización de

Medición/Fuente está en unidades de ingeniería y el porcentaje de medición se corrige

automáticamente para respuesta de raíz cuadrada del transmisor y se usa para calibrar los

errores del instrumento.

El último de los usos que se le puede dar a este modo es el de calibración de un interruptor

limitador este procedimiento también utiliza las plantillas de calibración Valor encontrado

y Valor Dejado, ahora bien lo primero que se tiene que hacer es seleccionar el interruptor 1

punto o interruptor 2 puntos después se pulsa valor encontrado, el hecho de usar los

interruptores limitadores nos va a permitir: captar el interruptor, para cada punto de control

se obtendrá el valor del punto de control, la tolerancia de punto de control, el limite bajo o

lato, la banda inactiva mínima y la banda activa máxima.





PRÁCTICA No. 4

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Las funciones simultáneas de MEDICIÓN/FUENTE con alimentación de bucle

inhabilitado son:

FUNCIÓN

MEDICIÓN

FUNCIÓ

N

FUENTE

V de

CC

m

A

FREC Ω TC RTD Presión

V de CC * * * * * * *

mA * * * * * *

V de CA * * * * * * *

Frecuencia

>20Hz

* * * * * * *

Baja

frecuencia

<20 Hz

Ω * * * * * *

Continuidad * * * * * *

TC * * * * * *

RTD * * * * * *

RTD2H * * * * * *

RTD3H * * * * * *

Presión * * * * * *

Funciones simultáneas de MEDICIÓN/FUENTE con alimentación de bucle habilitado

FUNCIÓN

MEDICIÓN

FUNCIÓN

FUENTE

V de

CC

m

A

FREC Ω TC RTD Presión

V de CC * * * * * *

mA * * * * * *

V de CA * * * * * *

TC * * * * *

Presión * * * * *





PRÁCTICA No. 4

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5.1.2 MODO DE TRANSMISOR

Para configurara el calibrador de modo de que una entrad variable controle la salida tal

como sucede con el transmisor, se denominará modo transmisor con lo que el calibrador se

podrá utilizar temporalmente para reemplazar un transmisor defectuoso o uno cuyo estado

sea dudoso, el modo de transmisor sirve exclusivamente para propósitos de diagnostico, no

se debe de utilizar el calibrador en lugar de un trasmisor durante períodos de tiempo

prolongados; Para configurara el calibrador para emular un transmisor, se hará: desconectar

los hilos del bus del control, se conectan las derivaciones de prueba de los enchufes de

SOURCE, y se desconecta la entrada del proceso, se conecta la entrada del proceso a los

enchufes de MEASURE, y si fuera necesario se pone el modo MESURE y por último se

presiona la tecla de SOURCE.

5.1.3 OPERACIÓN DE MEMORIA

Los resultados de las pruebas de Valor encontrado/Valor dejado ser almacenan

automáticamente al final de cada rutina de prueba, y se podrá pulsar la función de guardar

en los modos de medición, fuente o medición/fuente para que puedan revisar

posteriormente, y después de haber pulsado guardar, el calibrador almacena la información

en la plantilla y visualiza el número de índice de resultado guardado, la fecha y hora, y el

porcentaje de memoria restante, y si a continuación se pulsa Continuar, se pedirá que se

escriba la identificación del instrumento, el número de serie y el nombre de el operador,

entonces se deben de escribir los caracteres alfanuméricos en el campo resaltando con la

varilla opcional para códigos de barras. Posteriormente la información alfanumérica

pulsando ENTER con el cursor en el campo que se desea cambiar.

La siguiente función que podemos encontrar es la función de revisión de memoria esta se

obtiene pulsando la función de más opciones hasta que aparezca revisar memoria y

pulsando esta visualizará los resultados guardados, y se pulsa la tecla de ir a resultados para

visualizar el resultado guardado. Y entonces la siguiente función que tendremos es la de

registro de datos se podrán registrar hasta 8.00 lecturas dependiendo de la velocidad de

lectura que se haya escogido así mismo depende de la duración y de la capacidad de

memoria que se está utilizando para otras tareas o resultados guardados. La visualización de

la lista de tareas es otra de las funciones se encuentra pulsando más opciones hasta que





PRÁCTICA No. 4

Página 29 de 57

aparezca la teclado tareas y luego tareas para ver la lista, las tareas son configuraciones del

calibrador 743B guardadas con un nombre de procedimiento.

5.1.4 MODO MEDICION

Rangos de medición

El calibrador pasa automáticamente al rango de medición correcto. En la esquina inferior

derecha de la pantalla se visualizará “Rango” o “Auto rango”, según el estado del rango. Al

pulsar la tecla RANGE, se bloquea el rango.

Medición de parámetros eléctricos

La medición predeterminada es la de medición de voltaje de CC. Para seleccionar una

función de medición eléctrica en el modo FUENTE o MEDICION/FUENTE, pulse primero

MEAS/SOURCE para entrar al modo medición y después haga lo siguiente:

1. Pulse mA para corriente, V--- para voltaje de CC, V~/Hz para voltaje de CA y dos

veces para frecuencia, o Ω para resistencia.

Medición de presión

Haga lo siguiente para medir presión:

1. Conecte un módulo de presión

2. Pulse MEAS/SOURCE para pasar al modo medición

3. El calibrador detectará automáticamente que tipo de módulo está conectado y

determinará el rango según el módulo.

Medición de temperatura

• Uso de termopares.

El calibrador acepta 11 termopares estándar: E, N, J, K, T, B, R, S, C, L, o U. Para

medir temperatura con un termopar haga lo siguiente:

1. Conecte los conductores del termopar al mini enchufe de TC adecuado.

2. Pulse el modo medición

3. Pulse TC/RTD. Seleccione el tipo de termopar.





PRÁCTICA No. 4

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• Uso de detectores termométricos de resistencia (RTD)

Los RTD se caracterizan por su resistencia a 0ºC (32ºF), denominada “punto de

congelación” o R0. La resistencia más común es de 100 Ω. El calibrador acepta

entradas de medición de RTD en conexiones de dos, tres o cuatro hilos esta última

proporciona la precisión más alta y la de dos hilos la más baja.

Para medir temperatura con un RTD haga lo siguiente:

1. Pulse para pasar al modo medición

2. Pulse TC/RTD dos veces para pasar al modo de RTD

3. Seleccione el tipo de RTD

4. Seleccione la conexión de 2, 3, o 4 hilos

5.1.5 MODO FUENTE

El modo de operación aparece en pantalla en una barra de video inverso.

Determinación de la fuente de los parámetros eléctricos

Para seleccionar una función del modo fuente, haga lo siguiente.

1. Conecte los conductores de prueba

2. Pulse MEAS/SOURCE para corriente, V--- para voltaje de CC, V~/Hz para

frecuencia, o Ω para resistencia.

3. Introduzca el valor de salida deseado

Si esta en fuente de frecuencia, seleccione una onda sinusoidal o cuadrada simétrica en

cero. La amplitud que usted especifique es la amplitud de cresta.

Simulación de un transmisor de 4 a 20 mA

Mediante la función FUENTE mA, podrá configurar el calibrador como carga en bucle de

corriente. Al pulsar la tecla MEAS/SOURCE en el modo FUENTE, el calibrador le pide

que seleccione Fuente mA (eligiendo este modo el calibrador origina corriente) o Simular

transmisor (eligiendo este modo el calibrador origina una resistencia variable a fin de

regular la corriente para el valor especificado)





PRÁCTICA No. 4

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Suministro de alimentación de bucle

El calibrador proporciona alimentación de bucle a 28V o 24V de CC. El ajuste a 28V

proporciona suficiente corriente para dos o tres dispositivos 4-20mA en el bucle y para el

transmisor de dos hilos, pero utiliza más carga de la batería. Use el ajuste de 24V si hay una

o dos cargas en el bucle además del transmisor de 2 hilos.

Fuente de presión

El calibrador dispone de una función de visualización de fuente de presión para la cual es

necesario utilizar una bomba manual de presión externa. Use esta función para calibrar

instrumentos que requieran de una fuente de presión o una medición de presión diferencial.





PRÁCTICA No. 5

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PRÁCTICA No.5. FAMILIARIZACIÓN CON EL EQUIPO

DIGIAC 1750


1. OBJETIVO

Conocer las componentes y las características de los circuitos para Instrumentación

Industrial del equipo Digiac 1750.


3. MARCO TEÓRICO

El DIGIAC 1750 provee ejemplos un gran rango de entradas y salidas de transductores,

señales de circuitos condicionados y dispositivos de pantalla.

Esta unidad contiene y habilita las características de algunos dispositivos para ser

investigados, construyéndolos para formar un sistema completo de lazo cerrado.

Cada parte que sea introducida es una descripción del principio del dispositivo, junto

con ejercicios para ilustrar sus características y aplicaciones.

La intención al final del curso es que el estudiante sea capaz, con el conocimiento

adquirido, de seleccionar componentes e interconectarlos para formar los sistemas de

lazo cerrado requeridos.

Es recomendado que se utilicé un multímetro, este debe cubrir rangos de:

DC Voltaje: 200 mV a 20 V

DC Corriente: 1 mA a 100Ma

Resistencia: 10 Ω a 10 MΩ

Puede ser necesario el generador de funciones puede ser requerido para proveer ondas

senoidales y cuadradas a algunas entradas de circuitos. Estas deben tener un rango de

frecuencias de 10 Hz a 1 MHz y un voltaje de 20 Vp-p, y una impedancia de salida de

50Ω. Las salidas deben ser de tipo banana de 4mm, para una fácil conexión al D1750.

El D1750 tiene todas las fuentes para que opere y puedes encender o apagar estas

fuentes con un interruptor que se encuentra en la parte trasera del panel.

Para realizar conexiones se utilizan los cables banana-banana de 4mm. Al realizar

conexiones se deben hacer con el interruptor en la posición de apagado y solo hasta

revisar y terminar las conexiones se debe encender.

Este dispositivo contiene transductores de flujo, presión, humedad e inductivos, se

pueden hacer mediciones de posición y rotación, también tiene controladores





PRÁCTICA No. 5

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proporcional, integral y derivativo, algunos sensores. Estos están separados en módulos

para interconectar con los cables banana-banana de 4 mm.

Variables controladas

Para un proceso industrial en particular puede haber más de una variable controlada y

cada variable controlada tendrá su propio sistema de lazo de control cerrado.

Algunas de las variables controladas pueden ser:

• Posición

• Temperatura

• Presión

• Humedad

• Velocidad angular o lineal

• Aceleración

• Nivel de luz

• Nivel de sonido

El sistema de control puede operar usando neumático, hidráulico o principios eléctricos

y sensores usados para la medición de la variable controlada debe proveer una señal de

salida en una forma conveniente para el sistema.

Esto normalmente implica una conversión desde un sistema de energía a otro y aparatos

usados para realizar esta conversión de energía sea enviada a los transductores.

El DIGIAC 1750 es un sistema eléctrico e incluye un completo rango de sensores,

actuadores, acondicionamiento de señales y aparatos de display con el cual se

aprenderán los principios básicos de control de lazo cerrado.





PRÁCTICA No. 6

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PRÁCTICA No.6. OPTOTRANSDUCTOR Y CÓDIGO GRAY


1. OBJETIVO

Describir la construcción, principios y aplicaciones del opto transductor de abertura para

contar y medir velocidad. Describir la construcción, principios y aplicación de opto

transductor reflexivo y el disco de código Gray para medir la posición.

Principios y aplicación de un transductor inductivo para medir la velocidad así como la

construcción, principios y aplicaciones del transductor de efecto Hall para velocidad y

medidas de posición.

Describir la construcción, principios y aplicaciones de un Taco-generador para la medida

de la velocidad


3. MARCO TEÓRICO




5. METODOLOGÍA


5.1.1 Realizar cada paso y procedimiento que indica el manual de la práctica del equipo

Digiac 1750 referente al Opto transductor.

Opto transductor de abertura.

Conectar el circuito de la Fig. 5.3.1 realizando los ajustes indicados para el opto transductor

de abertura junto con el disco de aluminio y así poder medir las revoluciones por minuto o

por segundo en el contador que tiene el tablero DIGIAC 1750.

Realizar medidas de voltaje cuando la señal emitida por el infrarrojo, al ser obstruida y

cuando no. Medir la velocidad del disco de aluminio a diferentes voltajes y sus

revoluciones por minuto.





PRÁCTICA No. 6

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Opto transductor reflexivo.

Conectar el circuito de la Fig. 5.3.4 realizando los pasos que la práctica indica.

Realizar mediciones del voltaje a la salida de cada variable cuando está apagado o

encendido el LED y anotarlo en la tabla 5.3.3, A, B y C. Comprobar el código Gray que

también está integrado al tablero DIGIAC 1750.

Transductor Inductivo.

Conectar el circuito de la Fig. 5.3.9 ajustando el circuito con las ganancias que se indican

en el manual de la práctica, a ciertos valores de resistencias para calibrar.

Al realizar los pasos medir los voltajes de salida cuando la ranura de la parte del sensor

inductivo esta encima de este.

Transductor de efecto Hall.

Conectar el circuito de la Fig. 5.3.7 realizando los pasos citados en la práctica y realizando

las conexiones de los amplificadores el contador motor y los demás aparatos mencionados

en la Fig. 5.3.7 y que integran el tablero DIGIAC 1750. Realizar los ajustes necesarios para

calibrar.

Realizar las mediciones pedidas en la práctica anotándolos en las tablas.

El imán permanente CD Tacómetro.

Conectar el circuito de la Fig. 5.3.8 realizando paso a paso todas las conexiones citadas en

el manual. Ajustar las ganancias de los amplificadores mencionados en esta práctica y

ajustar el contador.

Aplicar una entrada al motor y verificar que el motor indique sus Rev/min. Verificar que

voltaje de salida muestra y anotarlo en la tabla 5.3.8

Realizar una gráfica de la tabla 5.3.8

Hacer cambios de voltaje al motor verificando las Rev/min., ajustando las ganancias de los

amplificadores #1 siguiendo lo que la práctica indica.

Anotar los resultados en la tabla 5.3.9

5.2 Diagramas o dibujo N/A





PRÁCTICA No. 6

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5.3 Tablas Break Broken Beam Admitted

Output Voltage

LED – ON/ OFF

Tabla 5.3.1 Optotransductor de abertura.

Motor Drive (V) 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Shaft Speed

(rev/sec)

Shaft Speed

(rev/min)

Tabla 5.3.2 Optotransductor reflexive.

Output LED OFF LED ON

A

B

C

Tabla 5.3.3

Posición C B A

0

1

2

3

4

5

6

7

Tabla 5.3.4





PRÁCTICA No. 6

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Transductor Inductivo

Verificando la lectura a cero y al rotar el eje del motor obtenemos el voltaje máximo

cuando la abertura esta inmediatamente encima del sensor inductivo. Anotar el valor de este

voltaje.

V = ___V

La siguiente tabla es un comparativo entre el transductor inductivo y el opto transductor de

ranura.

Voltaje del Motor

Velocidad (Rev.

/Seg.)

2 V 4 V 7 V 10 V

Transductor

Inductivo

Opto Transductor

de ranura

Tabla 5.3.5

Transductor de efecto Hall.

Anota la salida de voltaje desde las salidas de los sockets de – y + del dispositivo del efecto

may con el voltímetro digital y anota tus resultados en la tabla 5.3.6

Campo

Magnético

Multímetro digital Moving

coil Meter Salida de voltaje (-) Salida de voltaje (+)

Nada

Máximo

Tabla 5.3.6

Comparación del transductor de efecto Hall contra el opto transductor de abertura

Voltaje de motor

Velocidad

(rev/seg)

transductor de

efecto Hall

opto transductor

de abertura

Tabla 5.3.7





PRÁCTICA No. 6

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El imán permanente CD Tacómetro.

De esta parte teníamos que llenar la tabla 5.3.8, que consistía en medir el voltaje de salida a

diferentes revoluciones proporcionadas por la tabla.

Velocidad

(rev/seg)

5 10 20 30 40

Salida de

voltaje

Tabla 5.3.8

Velocidad (rev/seg) 600 1000 1200 1600

Calcular la velocidad

(rev/seg)

Velocidad del

Contador (rev/seg)

Tabla 5.3.9





PRÁCTICA No. 7

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PRÁCTICA No.7. MOVIMIENTO ROTACIONAL O LINEAL


1. OBJETIVO

Ver el funcionamiento de un solenoide, un revelador, una válvula solenoide y un motor

paramagnético, en los cuales el principio de su funcionamiento es el mismo, el de un

electroimán, que al energizarse puede hacer que un bastidor se mueva o cambie de

posición.


3. MARCO TEÓRICO

Solenoide de corriente continua

El funcionamiento de un solenoide es sencillo, se trata de energizar una bobina en la cual se

crea un campo magnético actuando como un imán y atrayendo un pedazo de hierro dulce

que se encuentra en el centro de la bobina y el cual está conectado a un actuado y tiene un

resorte que es el que regresa a su posición normal al alma de hierro dulce.

Relevador de corriente continua

Es el mismo principio que el del solenoide pero el alma de hierro dulce está conectado a

una lámina que tiene unos platinos los cuales cambian de posición al energizarse la bobina,

de normalmente abiertos a normalmente cerrados.

Válvula de aire

Es casi igual que los anteriores pero al energizarse mueve un vástago que tapa o bloquea

una cavidad abriendo o cerrando el paso del aire, este vástago esta sujetado con un resorte

que al des energizar la bobina lo regresa a su lugar.





PRÁCTICA No. 7

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Motor de imán permanente de DC

Este consta de un imán en forma de cilindro el cual es el estator, adentro de él va una

armadura con un embobinado en un eje que tiene unas terminales a las cuales se les aplica

un voltaje y este es proporcional a la velocidad del motor.

4. EQUIPO Y MATERIALES

Tablero entrenador DIGIAC 1750

Cables de conexión

Multímetro

5. METODOLOGÍA

5.1 Características de un solenoide de DC.

Conectar el circuito de la siguiente Fig.7.1 Ajustar con el potenciómetro

de 10 KΩ la salida de voltaje a cero y poner el multímetro como

amperímetro en la escala de 200 mA.

Fig.7.1





PRÁCTICA No. 7

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5.2 Características de un relevador de DC

Conectar el circuito de la siguiente Fig.7.2, ajustar con el potenciómetro de

10 KΩ la salida de voltaje a cero.

Fig.7.2

Realiza las siguientes mediciones con el multímetro y observa el comportamiento de la

lámpara según lo que te pide la tabla.

5.4 Características de una válvula de aire

Conectar el circuito de la siguiente Fig.7.3, ajusta con el potenciómetro de 10 KΩ

la salida de voltaje a cero y ponga el interruptor de la bomba de aire en On.





PRÁCTICA No. 7

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Fig. 7.3

5.5 Características de un motor de imán permanente de DC

Conectar el circuito de la Fig.7.4, ajustar con el potenciómetro de 10 KΩ la salida de

voltaje a cero y poner el contador de COUNT y 1s.





PRÁCTICA No. 7

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Fig. 7.4

Realiza las siguientes mediciones con el multímetro y el contador, variando el voltaje según

la siguiente tabla:

Con los datos de la tabla anterior realiza una gráfica donde compares la corriente de la

armadura contra las revoluciones por minuto.





PRÁCTICA No. 7

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Aplique un voltaje de 7 V, y luego ponga una carga hasta que la corriente sea de 400 mA,

anote los valores faltantes en la tabla:





PRÁCTICA No. 8

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PRÁCTICA No.8. TRANSFORMADOR DIFERENCIAL

VARIABLE LINEAL


1. OBJETIVO

El alumno comprobará la salida en voltaje del Transformador Diferencial Variable Lineal

proporcional al desplazamiento del núcleo, auxiliado con amplificadores, filtros y

osciladores.

El alumno comprobará el funcionamiento y las características del Capacitor Transductor

Variable y de la Galga Extensiométrica.


3. MARCO TEÓRICO




5. METODOLOGÍA


5.1.1 Realizar las conexiones del circuito del TDVL mostrado en el manual del equipo

DIGIAC 1750.

Ajustar la ganancia del Amplificador de AC a 1000.

Ya conectado el multímetro digital en las terminales de salida del rectificador de onda

completa (FULL WAVE RECTIFIER) y la salida del Amplificador #1 al multímetro

analógico del DIGIAC 1750 como se indica en el procedimiento, en estos dos se

observará la ganancia en voltaje y obtener los datos para la tabla del punto 5.3

5.1.2 Realizar la gráfica para los valores de vueltas contra el voltaje de salida.





PRÁCTICA No. 8

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5.1.3 Conectar el osciloscopio al amplificador para observar el efecto que causan los

cambios de polaridad a la salida del mismo. Conectar el CH1 al amplificador en

selección AC y 50mV/div y CH2 en AC y 0.5V/div.

*En el punto 5.4, mostrar la forma de onda observada.

5.1.4 Características del Capacitor Transductor Variable.

Conectar el multímetro digital en la escala de 20V DC a la salida del Amplificador #1

para comparar la señal.

Colocar el disco giratorio del capacitor totalmente al mínimo valor de capacitancia.

Ajustar la ganancia del Amplificador de AC en 1000, el interruptor de ganancia en100 y

la perilla de la ganancia en 0.4 del Amplificador #1.

Ajustar el potenciómetro del “Puente Wheatstone” en 10 vueltas para que dé, tan cerca

como sea posible, un valor de 0V en el multímetro digital que está conectado a la salida

del Amplificador #1.

Girar la armella del capacitor variable (un giro a la vez) en el sentido de las manecillas

del reloj para aumentar la capacitancia, en cada paso registramos los resultados

obtenidos y los mostramos en la tabla del punto 5.3.2

Graficar las vueltas contra el voltaje de salida.

Características de la Galga Extensiométrica.

En esta parte de la práctica utilizar 10 monedas del mismo peso, los cambios primordiales

que llevamos a cabo en esta parte es colocar el interruptor de ganancia alta en 100 del

Amplificador #1, ajustar la perilla “OFFSET” del mismo amplificador hasta que se tenga

salida de 0V, enseguida colocamos las 10 monedas sobre la plataforma de carga y

ajustamos la perilla de ganancia fina hasta obtener una señal de 7V en el multímetro del

DIGIAC1750, con estas características ya acomodadas y sin cambiar nada, se retiran las

monedas y se van poniendo sobre la plataforma de carga una a una y anotando los valores

de voltaje obtenidos en la tabla del punto 5.3

Graficar el número de monedas contra el voltaje de salida

5.2 Diagramas o dibujo N/A





PRÁCTICA No. 8

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5.3 Tablas

Tabla 8.1 (5.3.2)

Capacit.

Aprox.

25pF ←Armella al mínimo

Armella al máximo→

50pF

Vueltas de la

Armella

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Voltaje de

Salida

*V = vueltas

Numero de monedas 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Voltaje de Salida

Tabla 8.2 (5.1.4)

*V. desde

neutral

-4 -3 -2 -1 0 +1 +2 +3 +4

Multímetro

Digital

Multímetro

Analógico





PRÁCTICA No. 9

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PRÁCTICA No.9. CONTROL PROPORCIONAL


1. OBJETIVO

El alumno comprobará el funcionamiento, parámetros y características del control

proporcional.

En esta práctica se desarrollará el control proporcional con ciertos valores estándar, de 1-5v

o de 4-20 mA, utilizando una BP del 100% y una ganancia unitaria y con una salida con el

mismo rango.


3. MARCO TEÓRICO




N/A

5. METODOLOGÍA


Elaborar el punto 5.2, Figura 9.1 , llena la tabla del punto 5.3 y realiza la gráfica de entrada

salida





PRÁCTICA No. 9

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5.2 Diagramas o dibujo El circuito a desarrollar es el siguiente:

Fig. 9.1

En la entrada inversora se presenta el valor de la variable.

En la entrada no inversora se presenta el Set Point.

Nota: El valor de las resistencias puede variar según el Set point.

La alimentación del circuito es de +5 y -5V.





PRÁCTICA No. 9

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5.3 Tablas Entrada Valor deseado (PV-SP) Salida

1 1v

1.2 1v

1.4 1v

1.6 1v

1.8 1v

2.0 1v

2.2 1v

2.4 1v

2.6 1v

2.8 1v

3.0 1v

3.2 1v

3.4 1v

3.6 1v

3.8 1v

4.0 1v

4.2 1v

4.4 1v

4.6 1v

4.8 1v

5.0 1v





PRÁCTICA No. 10

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PRÁCTICA No.10. CONTROLADOR DE LAZO SENCILLO


1. OBJETIVO El alumno conectará los elementos necesarios para establecer el Control de Lazo Sencillo

con el Controlador UDC 2000. Ajustará los parámetros de control de las acciones de

control Proporcional, Integral y Derivativa, y verificará el funcionamiento.

2. INTRODUCCIÓN

N/A

3. MARCO TEÓRICO

A medida que avanza la tecnología aplicada en la fabricación de los instrumentos

industriales, los usuarios tienen en sus manos cada día herramientas más poderosas para

fabricar los productos con mayor calidad a costos bajos y tiempos de entrega más cortos.

Implementar una técnica de control a un proceso dado, implica un conocimiento amplio

sobre la dinámica del proceso y de todas las variables que intervienen en el, además de

tener presente los algoritmos de control de cada lazo.

Independientemente del sistema de control que se aplique a un proceso dado, los algoritmos

y las estrategias son aplicables.

Estas estrategias, se aplican con el fin de lograr un control regulatorio óptimo sobre la

variable o variables de interés, las cuales toman estados inestables en la operación normal

del proceso, como resultado de las perturbaciones internas y externas al proceso.

En consecuencia, el funcionamiento correcto de un sistema de control está determinado por

la naturaleza del proceso, de las características de los lazos de control y de los ruidos

externos.

Elementos de los sistemas de control

El objeto de un sistema de control automático es mantener bajo control (de allí que se

denominan variables controladas) una o más salidas del proceso. Se utiliza la palabra

proceso en un sentido muy general, entendiendo que el mismo es el conjunto de fenómenos

físicos que determinan la producción de las variables controladas.





PRÁCTICA No. 10

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Controlador

La parte del sistema que sintetiza las variables manipuladas es el controlador, contiene el

programa necesario para introducir las variaciones en las variables manipuladas, a fin de

obtener el comportamiento deseado de las variables controladas. Para ello el controlador

puede disponer de distintos tipos de información:

1. Referencia

2. Pre compensación

3. Realimentación

Técnicas o Estrategias de Control

1. Control retroalimentado.

2. Control anticipativo.

3. Control en cascada.

4. Control de relación.

5. Control selectivo.

6. Control de set point programable.

7. Control de set point programable

cíclico.

8. Control de rango dividido.

9. Control de ajuste de punto final.

Control retroalimentado (feed back).

Objetivo: Mantener constante una variable en un valor deseado o variable a través del

tiempo.

El control retroalimentado, es la forma más simple de aplicar un control en lazo cerrado. El

problema en este tipo de control, es que la corrección se hace después de que se presentó el

problema y una cantidad del producto no lleva la calidad deseada, ya que la corrección

llega un tiempo después.

Control anticipativo (feed forward).

Objetivo: Sensar la perturbación de una variable, antes de afectar al proceso y tomar la

acción correctiva para evitar un efecto dañino al producto.

En los procesos que tienen tiempos muertos muy grandes, se presentan desviaciones en

magnitud y frecuencia variables, la señal de error se detecta un tiempo después de que se





PRÁCTICA No. 10

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produjo el cambio en la carga y ha sido afectado el producto, y como consecuencia la

corrección actúa cuando ya no es necesario.

El problema anterior se resuelve aplicando al proceso esta técnica, que parte de la medición

de una o varias señales de entrada y actúan simultáneamente sobre la variable de entrada,

produciendo la salida deseada sobre el proceso.

Aplicar esta técnica de control implica un conocimiento amplio, exacto y completo de las

características estáticas y dinámicas del proceso. La relación entre la variable de salida y la

variable de entrada, constituye el modelo del proceso y es la función de transferencia del

sistema de control en adelanto.

El controlador es quien debe responder a los cambios de las perturbaciones, pero como es

lógico, su eficiencia depende de la exactitud del captor y elementos de interfase de una o

más variables de entrada y de la exactitud alcanzada en el modelo, calculado en el proceso.

Cabe señalar que es costoso y algunas veces imposible determinar y duplicar el modelo

exacto del proceso, por lo tanto, siendo realmente un control en lazo abierto, su aplicación

dará lugar a un offset significativo, es decir, se tendrá un error estático permanente y a

veces creciente.

El control anticipativo es capaz de seguir rápidamente los cambios dinámicos (estado

transitorio), pero puede presentar un error estático considerable. Por tal motivo,

regularmente se aplica combinado con el control retroalimentado.

Control en cascada.

Objetivo: Mejorar la estabilidad de una variable del proceso aun con una optima

sintonización del controlador en lazo retroalimentado.

La aplicación de esta técnica de control, es conveniente cuando la variable no puede

mantenerse dentro del valor de set point deseado, debido a las perturbaciones inherentes al

proceso.

Para que un sistema de control en cascada esté bien aplicada es necesario que se tomen en

cuenta algunos aspectos importantes para su aplicación, estos son:

1. Localizar las variables más importantes del proceso.





PRÁCTICA No. 10

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2. Localizar la variable básica a controlar.

3. Localizar la variable que introduce la inestabilidad.

4. Determinar la velocidad de cambio de ambas señales.

5. Hacer un arreglo en cascada, de tal forma que el lazo mayor sea más lento y el

controlador también (control maestro).

6. El lazo menor deberá contener la variable más rápida y el controlador debe ser de

respuesta con retardos mínimos (control esclavo).

7. La relación de la constante de tiempo: TM/TE = 5 ó mayor.

8. El controlador del lazo menor deberá sintonzarse con la ganancia más alta posible.

9. El controlador esclavo se selecciona con set point remoto, mientras que el controlador

maestro es de tipo local.

Naturalmente que estas recomendaciones son, basándose en la experiencia que se tiene

sobre la dinámica del proceso, sobre el controlador y algo de sentido común.

Control de relación.

Objetivo: Controlar el flujo o el volumen de una variable en función de otra.

Esta técnica de control, se aplica por lo general a dos cantidades de flujos, que deben

mantener una relación prefijada por el usuario.

Por lo general se tiene una línea de flujo de un fluido libre y sobre esta se mide la cantidad

del fluido existente en velocidad o volumen, este valor se envía a un controlador que

contiene un factor multiplicador o un divisor, cuya señal actúa sobre la válvula de control

de otra línea con flujo proporcional al valor censado (flujo controlado).

El flujo libre se llama variable independiente y el flujo controlado se llama flujo

dependiente.

Para este tipo de estrategia de control, es muy importante tomar las siguientes

consideraciones:

1. Ambas señales deben tener las mismas unidades.

2. Ambas señales deben estar linealizadas o en forma cuadrática.

3. El rango de los controladores deben ser compatibles con las señales recibidas de un

0% a un 100%.

4. Tomar en cuenta que en la medición de fluidos la linealidad se pierde en los extremos

de la medición.

5. Las características de los fluidos deben ser muy similares.





PRÁCTICA No. 10

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El alumno decidirá en el momento.

5. METODOLOGÍA

5.1 Pasos a seguir para la realización de la práctica En esta práctica se analiza el controlador UDC 2000, el cual se encuentra en el laboratorio

de electrónica que a continuación se describe.

Pantalla:

El Display Superior:

- Operación normal: Cuatro dígitos dedicados al muestreo de las variables procesadas

o el setpoint

- Modo de configuración: Muestra los valores de los parámetros o de la selección

El Display inferior:

- Operación Normal: Se conserva en blanco a menos que se configure por default de

PV o SP.

- Modo de configuración: Muestra las funciones de los grupos y los parámetros.





PRÁCTICA No. 10

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Teclas:

Posiciona el controlador en la configuración grupo SETUP. Muestra la tecla

FUNCTION que muestra las opciones individuales de cada grupo del SETUP.

Tecleada junto con SETUP para seleccionar la función

Es individual de la Configuración SETUP. Alternamente selecciona un local o remoto

setpoint.

Seleccionando un parámetro de operación para mostrarlo en el display inferior

SP = Set point local 1

2SP = Set point local 2

RSP = Set point remoto

DE = Desviación

OUT = Valor de salida.

Regresa el controlador a operación normal desde el modo SETUP

Úselo para restaurar el valor original o selección en el modo SETUP

Cambia entre el modo auto y manual en los modelos pertinentes

Inicia el procedimiento Autotune

Alterna acciones cambiando a iniciadas o sostenidas del set pointramp o

setpointprogram

Inicia el temporizador si está configurado

Incrementa los valores de salida o configuración mostrados del set point

Decrementa los valores de salida o configuración mostrados del set point





PRÁCTICA No. 10

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Limites de operación del controlador:

-Temperatura Ambiente: 32ºF a 131ºF (0ºC a 55ºC)

-Humedad Relativa: 5% a 90% RH arriba de 104ºF (40ºC)

-Vibración:

*Frecuencia: 0 a 200 Hz

*Aceleración: 0.5g

-Shock Mecánico:

*Aceleración: 5g

*Duración: 30ms

-Alimentación: 102 a 132 Vac, 204 a 264 Vac, 50/60Hz

-Consumo de alimentación: 6VA (Máximo).

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