Sistema de Control
Conjunto de componentes que actúan juntos para realizar el control, son componentes:
- Mandos de entrada: permiten fijar el valor deseado de una variable
- Captadores: miden el valor real alcanzado por una variable
- Comparadores: hallan la diferencia entre valores
- Actuadores: multiplican la señal de salida del comparador
Tipos de Señales
- Señal analógica: la magnitud observada presenta una evolución continua en el margen de funcionamiento
- Señal digital: entre dos valores mo hay intermedios, se salta de uno a otro
Sensor
Es el elemento que se encuentra en contacto directo con la magnitud que se va a evaluar
Transductor
Transforma la señal que sale del sensor en otra de tipo eléctrico que se puede usar para medir
Captador
Es un transductor en el que la señal de salida no es de tipo eléctrico
Transmisor
Es la circuitería que transforma la señal que sale del sensor
Transductores de Posición
Finales de Carrera Mecánicos
Son interruptores que sirven para detectar la posición de una determinada pieza, cuando este alcanza el extremo de su carrera actúan mecánicamente sobre una palanca produciendo el cambio de contactos internos
Sensor de Proximidad Inductivo
No precisa del contacto físico, usan un campo magnético para reaccionar frente a un objeto que se desea detectar, émbolo, placa, varilla
Detectores Inductivos Sensibles a Materiales Ferromagnéticos
Se hace uso de un campo magnético estático que es modificado por la presencia del material a detectar, no precisan alimentación eléctrica, no se pueden usar allí donde se prevé que pueden aparecer campos magnéticos d.i.s.m metálicos
Reaccionan ante cualquier material capaz de producir pérdidas
Se hace uso de un campo magnético variable, estos sensores solo reaccionan ante metales, d máx 40 mm
Sensores de Proximidad Capacitivos
Usan un campo magnético como fenómeno físico aprovechable para reaccionar frente al objeto a detectar, d 40 mm
Sensores Ópticos
d inf 200 mm, detectan todo tipo de objetos, se clasifican en s.o.directos s.o. con fibras ópticas acopladas, en los 2 casos la luz es modulada por infrarrojos, para distancias superiores se usan células fotoeléctricas, también funcionan por infrarrojos, los tres sistemas principales de detección son barrera, reflexión, proximidad
Transductores de Desplazamiento
Medidas de Grandes Distancias
Para este tipo de medidas se usa el radar, tiene un transmisor de radiaciones que son emitidas por una antena, para d mall 10km, para medir d inf 100m se usan ultrasonidos cuya velocidad de propagación es mucho menor
Medidas de Distancias Cortas
Cuando la d a medir no supera los pocos metros se usa un potenciómetro
Medidas de Pequeños Desplazamientos
- Resistivo: existen resistencias de hilo metálicos construidas para variar su resistencia al ser deformadas
- Inductivo: se usa un sistema formado por devanados planos de igual paso uno fijo y otro móvil que se desplaza sobre el fijo
- Capacitivos: se basan en que se puede variar la capacidad de un condensador
Transductores de Velocidad
Tacómetro
Es un instrumento que indica la velocidad de la máquina a la que va acoplado, mide una longitud física de la que se conoce la ley de variación en función de la velocidad
Medidor de Velocidad por Impulsos y Sistemas Ópticos
El detector entre una tensión que una vez adaptada por medio de un contador nos permite conocer el número de veces que una muesca pasa por delante de un detector
Transducores de Presión
Mecánicos
Son elementos de medida directa que miden la presión comparándola con un líquido de densidad y altura conocidos
- Manómetro de presión absoluta
- Manómetro de columna de líquido
Electromecánicos
Usan un elemento mecánico elástico junto con un transductor que genera la señal eléctrica correspondiente
Transductores de Temperatura
La medida de la temperatura es una de las que con mayor frecuencia se hace
- Termorresistencias: la medición de una resistencia usada para determinar durante sus variaciones la temperatura, se efectúa mediante un puente de resistencias
- Termistores: son semiconductores a base de óxidos metálicos en los cuales su coeficiente de temperatura tiene un valor muy elevado y varían de forma lineal con esta
- Termopares: están basados en la unión de dos metales distintos por uno de sus extremos cuando esta unión se calienta se desarrolla una diferencia de potencial en sus extremos libres que es proporcional a la diferencia entre los termopares de los extremos
- Pirómetro de radiación
- Pirómetros ópticos: se basan en la desaparición virtual del filamento de una lámpara al contacto con la imagen del objeto enfocado
- De radiación total: formados por una lente
Transductores de Luz
Hacen uso de radiación luminosa
- Resistencia LDR: usan la propiedad de algunos materiales de variar su resistencia eléctrica con la luz
- Fotodiodos: al incidir la luz, se genera una corriente, cuando no hay luz se comporta como un diodo normal
Sistemas de Control de Lazo Abierto
Son aquellos en los que la señal de salida no tiene influencia sobre la de entrada, cualquier permutación no considerada influye en los sistemas, el operador actúa sobre la señal de mando, el transductor se encarga de transformar una determinada magnitud de entrada en otra de salida apta para su manipulación, la señal de referencia, una vez amplificada actúa sobre el proceso para dar la señal controlada, en estos procesos tiene mucha importancia el tiempo, los cambios exteriores significan perturbaciones del sistema
Sistemas de Control de Lazo Cerrado
Son aquellos en los que existe una realimentación de la señal de salida, en algunas ocasiones la señal controlada y la de referencia no son de la misma naturaleza, el instrumento encargado de detectar la señal de salida para usarla de nuevo es el captador, el siguiente paso consiste en comparar la señal de referencia con la controlada, para determinar la diferencia entre ambas esto se realiza mediante un comparador que proporciona a su salida la señal de error, esta se denomina señal activa