UNIVERSIDAD DEL QUINDIO PROGRAMA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA

INSTRUMENTACION

TALLER N°1

1. Una persona que pesa 70,0 Kg, se ha pesado en dos básculas diferentes. Después de pesarse cinco veces con cada una de las básculas los resultados son los siguientes:

Primera Báscula

65,0 Kg 65,1 Kg 64,9 Kg 65,1 Kg 65,0 Kg

Segunda Báscula

70,0 Kg 72,0 Kg 68,0 Kg 71,1 Kg 73,0 Kg

¿Cuál de las básculas presenta una mayor precisión?

2. Se dispone de un sensor de presión que presenta la siguiente curva de calibración:

a. Linealizar la curva de calibración, por el método de mínimos cuadrados. b. Determinar el error de linealidad expresado en % sobre el fondo de escala.

Nota: La recta resultante aplicando la aproximación por mínimos cuadrados , se puede determinar teniendo en cuenta que:

∑ ∑

∑ ∑ ∑

∑

(∑ )

Donde n es el número de medidas realizadas.

3. Una Pt100 será utilizada para medir con alta precisión temperaturas comprendidas entre 0°C y 200°C. Considerando que:

( )

Como modelo para la misma hasta su término cuadrático y que los valores reales de RT para 100°C y 200°C son 138,50Ω y 175,83 Ω, respectivamente, calcule los valores de α y β. .

4. Encontrar la temperatura final de un proceso en grados centígrados, medido a través de un termistor NTC, el cual tiene una resistencia inicial de 10 kΩ a 25°C, y cuyo valor final es de 900 Ω. El β = 4200K.

5. Diseñe un sistema de medida de temperatura entre 50°C y 100°C con un error inferior a 2°C, utilizando una NTC con los siguientes datos: B=4600K, R0=100KΩ@25°C y δ=10mW/°C.

6. Diseñe un sistema de alarma de temperatura utilizando una NTC. Deberá activarse cuando la temperatura ascienda por encima de 100°C con una precisión de 1°C. Datos: B=3600K, Ro=100KΩ@25°C,δ=10 mW/°C y alimentación 5V.

Entrada xi. Presión (Kpa)

0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0 100,0

Salida, yi,(V) 0,005 0,098 0,224 0,300 0,405 0,520 0,602 0,715 0,799 0,902 0,999

7. Se dispone de una RTD de platino de 100 que tiene un coeficiente de disipación térmica de 6mW/K

en aire y 100 mW/K en agua. Si se desea que el error por autocalentamiento sea inferior a 0,1 °C,

¿Cuánta corriente puede circular por la resistencia según esté al aire o inmersa en el agua?

8. Se dispone de la siguiente información en un termistor: la capacidad calorífica es 1000 mJ/K y el

coeficiente de disipación térmica es de 8 mW/K en aire. Calcule la constante de tiempo térmica en el

aire.

9. En la figura 1 se muestra un depósito de aceite cuyo nivel máximo se pretende detectar con la ayuda

de una NTC, utilizando para ello el circuito mostrado en la figura. Calcule el punto de trabajo cuando la

NTC pasa de estar en el aire con un δ = 16 mW/°C a estar sumergida en aceite con δ=26 mW/°C.

Datos:β=3290K, Ro=1000 @ 25°C, Pmax=2 W. Considere que el aceite está a la misma temperatura

que el aire 25°C. ¿Qué sucede si cambia la temperatura ambiente?

10. Se desea instrumentar un invernadero para controlar diferentes variables como: La Temperatura, La

Luminosidad, La Velocidad del Viento, y La Humedad Relativa. De acuerdo con esto, ¿Qué tipo de

sensores utilizaría para controlar cada una de éstas magnitudes? Y haga un diagrama de bloques de

cómo sería el correspondiente sistema de medida para el control de dichas variables.

Figura 1