SISTEMA DE MEDICIÓN

            El papel de los transductores en los sistemas de medición tienen por lo general tres elementos principales que son comunes a la mayoría de los sistemas de medición. El primero de estos elementos detector (o sensor), su propósito es el de responder a la magnitud (o cambios de la magnitud) de la cantidad que se vaya a medir. La respuesta del sensor es una señal de salida cuya magnitud es proporcional a la cantidad o magnitud de que se esté midiendo.

El segundo elemento es el modificador de la señal, este elemento recibe la señal de salida del elemento detector y la modifica ya sea amplificándola o cambiando su forma de onda. Cuando la señal sale del modificador, debe tener la forma apropiada para ser desplegada (display) o registrada, en dispositivos tales como medidores, displays, registradores de papel, grabadoras, registradores X–Y (plotters) y computadoras digitales.

            Los sensores o detectores pueden ser:

            Activos – No necesita polarizarse o ser excitados para que realicen su función. Termocupla, Sal de Rochelle, Celda Fotovoltaica, Cuarzo, Grafito.

            Pasivos – Necesitan polarizarse o excitarse para realizar su función detectora. Son el potenciómetro, termistor, fotos.

Guía para selección y uso de los detectores (transductores)

            1 – Establecer un Rango. El rango el transductor debe ser los suficientemente grande para abarcar todas las magnitudes esperadas de la cantidad a medir.

            2 – Sensibilidad. Para obtener un dato significativo, el transductor debe producir una señal de salida suficiente por unidad de la entrada medida.

            3 – Características de la Salida Eléctrica. Las características eléctricas (tales como la impedancia de salida, la respuesta a la frecuencia y la respuesta en el tiempo) de la señal de salida del transductor deben ser compatibles con el dispositivo registrador y el resto del equipo del sistema de medición.

            4 – Ambiente Físico. El transductor seleccionado debe de ser capaz de soportar las condiciones ambientales a las cuales puede estar sujeto mientras se hacen las mediciones. Parámetros tales como la temperatura, la humedad, químicos corrosivos, vibraciones, etc., pueden dañar a algunos transductores pero no a otros.

            5 – Errores. Los errores inherentes en la operación del transductor o aquellos causados por las condiciones ambientales deben de ser lo suficientemente pequeños o controlables de tal forma que no sean significativos en los datos tomados.

            Una vez que el transductor se ha seleccionado e incorporado dentro del diseño del sistema de medición, se deben de observar las siguientes guías para incrementar la exactitud de las mediciones.

            1 – Calibración del transductor. La salida del transductor se debe de calibrar con respecto a un patrón conocido mientras se utiliza bajo las condiciones que se va a trabajar. Esta calibración se debe de efectuar regularmente.

            2 – Los cambios en las condiciones ambientales del transductor se deben registrar continuamente. Si se sigue este procedimiento, los datos obtenidos se pueden corregir más tarde tomando en cuenta los cambios en las condiciones ambientales.

            3 – Se pueden reducir los posibles errores de un transductor controlándolo artificialmente, ejemplos de control artificial del medio ambiente del transductor incluyen su energizamiento en una caja o gabinete a temperatura controlada o aislar el dispositivo de las vibraciones o choques externos.

Transductores de entrada – dispositivos de medición

            Todo el control industrial depende de la capacidad de medir con exactitud y rapidez el valor de la variable controlada. De modo general, se ha encontrado que la mejor manera de medir el valor de la variable controlada es convertirla en una señal eléctrica de algún tipo y detectar la señal eléctrica con un dispositivo electrónico de medición. Este enfoque es mejor que la conversión del valor de la variable controlada en una señal mecánica porque las señales eléctricas tienen ciertas ventajas sobre las señales mecánicas.

·        Las señales eléctricas pueden transmitirse de un lugar a otro de una manera mucho más sencilla que las señales mecánicas (todo lo que se requiere es un par de alambres).

·        Las señales eléctricas son más sencillas de modificar y filtrar que las mecánicas.

·        Las señales eléctricas son sencillas de manipular para encontrar cosas tales como la razón de cambio de la variable, la integral de tiempo de la variable si  la variable ha excedido un límite, etc.

Los dispositivos que convierten el valor de una variable controlada en una señal eléctrica son llamados transductores eléctricos.

            El número de los distintos transductores eléctricos es muy grande, se han inventado transductores eléctricos para medir prácticamente cualquier variable física sin importar lo confusa que sea.

            Industrialmente, las variables físicas más importantes que se encuentran son: posición, velocidad, aceleración, fuerza, potencia, presión, razón de flujo, temperatura, intensidad de la luz y humedad.