Post Laboratorio #2 - Teoria de sensores

Introducción
En este laboratorio se estudiará el comportamiento de los sensores resistivos. En el estudio de la variable medida será nivel que se determinara por medio de un sensor de presión, código 216-6253 que se coloco en el nivel cero para medir el nivel de los cilindros.

Se tomaran cierto número de medidas para calcular los valores reales y de esta manera compararlo con los valores teóricos obtenidos y finalmente se calcularan los errores requeridos.

Objetivos

¡ Analizar la importancia del amplificador de instrumentación como interfaz para sensores resistivos

¡ Calcular los errores obtenidos diferenciando el de cero, ganancia y de no linealidad

Fundamento Teórico

Descripción del Sensor utilizado

Características del Sensor
Sensores de presión en miniatura con un diafragma de silicio y un único sistema de interconexión por Sello conductor , que elimina la necesidad de Soldaduras de cables internos o conexiones de lengüeta. Se dispone de sensores manométricas y diferenciales. Las versiones diferenciales son capaces de medir entre medios húmedos, lo que permite introducir la mayorí de sustancias por ambas tomas.

Características

¡ Calibración de la señal de salida, tanto en cero como a fondo de escala

¡ Compensación de temperatura, por lo que pueden ser remplazados
¡ sin necesidad de una calibración

¡ Idóneos para aplicaciones que requieran una medida exacta de presión,
¡ así como repetibilidad, baja histéresis y estabilidad a largo plazo

¡ Se suministra con anillo de bloqueo en acero


Errores de cero, ganancia y de no linealidad

Según su efecto en la característica de transferencia, los errores pueden ser de cero, de ganancia y de no linealidad.

Un error de Ganancia: Es proporcional al valor de la entrada, se expresa como la diferencia entre la pendiente de la característica real y la ideal, se expresa en tanto por ciento por una entrada del fondo de escala

Un error de cero permanece constante con independencia del valor de la entrada. Un error de ganancia es proporcional al valor de la entrada.

Un error de no linealidad hace que la característica de transferencia se aparte de una línea recta (suponiendo que sea ésta la característica ideal)

Los errores de cero y de no linealidad se suelen expresar como errores absolutos. Los errores de ganancia se suelen expresar como errores relativos. Dado que normalmente hay errores de todos los tipos, la expresión de la incertidumbre o error total suele incluir un término constante y otro que depende del resultado.

Procedimiento experimental

Se procedió de la siguiente manera:

Primeramente antes de realizar cualquier acción se verifico si se encontraba la maqueta en buen estado, inspeccionando el funcionamiento del sensor, de la bomba y la válvula; además verificando que no faltara ninguna conexión.

Una vez seguros de toda la conexión de la maqueta, se procedió a llenar los cilindros de agua haciendo que esta estuviera en el nivel cero, para realizar las mediciones respectivas.

Se procede a abrir la llave que regula el flujo de agua, para realizar la toma de medidas a los porcentajes requeridos; a medida que teníamos que tomar en distintos porcentajes, procedíamos a abrir la llave de paso, aunque al principio se tuvo que dejar cerrada, hacer el llenado manual, ya que la bomba no estaba en estado ara seguir en funcionamiento. Se calentó demasiado, y tomaba mucho tiempo en enfriarse.


Valores Teóricos

Cálculos prácticos

Formula para el cálculo de la variable usando la salida experimental del sensor:Valores en subida Valores en Bajada

ERROR DE CERO: es el mínimo valor promedio a esa escala.

*Subiendo:
Error de cero: 0.- 1,52 = 1,52 cm.

*Bajando:
Error de cero: 0.- 1,35 = 1,35cm

ERROR DE GANANCIA: para este error se tomaron los valores extremos
de la curva, es decir los últimos puntos:

Subiendo:
EG = (62,15 – 1,52)/(67 - 0) = 0,90 cm.

Bajando:
EG = (59,96 – 1,35)/(67 - 0) = 0,87 cm.

Conclusión y recomendación

Los valores reales tienen un cierta desviación con respecto los valores teóricos obtenidos; quizás utilizando circuitos acondicionadores, nos Ayudaría a obtener mejores resultados, como disminuir este rango de error de medida.

Cabe destacar que las medidas tomadas en el laboratorio presentan cierto margen de error debido a lo impreciso del sistema de medida; en este caso se cometio error por aproximar las medidas que resultaban en la hora de la práctica, porque como se dijo anteriormente el sistema de medición no era muy exacto, es por ello que los valores prácticos difieren un poco de los valores teoricos.

En lineas generales se concluye que el objetivo de la práctica se cumplio, ya que se pudo medir la variable correspondiente en este caso nivel, a través de la maqueta expuesta en el laboratorio.

Se recomienda antes de empezar la práctica revisar y que la maqueta se encuentre en buen estado, revisando las conexiones del sensor al los tubos de agua y las conexiones eléctricas de la bomba. Esto porque hubieron algunas maquetas que parecían estar bien conectadas, y tenia algún cable de alimentación suelto o la bomba no funcionaba, y el toparse con este tipo de situaciones quita tiempo en el laboratorio.