UNIVERSIDAD DE SONORA

DEPARTAMENTO DE INGENIERIA INDUSTRIAL.ING. MECATRONICATAREA 3: RESUMEN DEL TEMA SISTEMA PESADOR AUTOMATICO

INTEGRANTES:ARAGN CRDOVA RAMN ALBERTOTAPIA ROMERO JULIO CESAR GUERRERO MACHICHE RAULBELL GOMEZ TORRES CHRISTOPHER NORMAN

MATERIA:ELECTRNICA INDUSTRIAL

ENCARGADA DE LA MATERIA:Dra. MARIA ELENA ANAYA PREZ

HERMOSILLO, SONORA. A 18 DE AGOSTO DEL 2015SISTEMA PESADOR AUTOMTICOLos sistemas de pesaje automtico se usan con frecuencia en la industria, transfieren automticamente un peso predeterminado de material a algn recipiente. Se usan en la fabricacin de productos que requieren varios ingredientes pesados cuidadosamente.Transportador de gusano. Es un tubo grande, quiz de 1 pie de dimetro, con un tornillo interno de paso grande. El dimetro de la rosca del gusano es menor al dimetro interno del tubo. Al girar el eje del gusano se hace entrar material en polvo al tubo. Mientras mayor sea la velocidad del eje del gusano el flujo del material ser mayor.

Figura 1. (a) Arreglo mecnico del transportador de gusano. (b) Esquema de los circuitos de pesaje. (c) Acercamiento de la celda de carga.

Circuitos electrnicos de pesaje.Puente de la celda de carga. La seal del peso se saca de la celda de carga, que es un conjunto de deformmetros. Los deformmetros se montan en un anillo de prueba. Al someter el anillo de prueba a una carga de tensin, los deformmetros 2 y 3 se estiran haciendo que aumenten sus resistencias. Los deformmetros 1 y 4, como estn montados en las partes superiores e inferiores del interior del anillo, se comprimen al cargarlo. En consecuencia disminuyen sus resistencias. Los deformmetros se conectan al circuito de puente de Wheatstone. Al disminuir la relacin R1 entre R2, aumentan la relacin de R3 entre R4. Si se hace que las cuatro ramas del puente respondan a la carga de la celda de carga, aumenta el voltaje de salida del puente disponible.Como los voltajes de salida de la celda de carga son tan pequeos es muy importante aislar los ruidos elctricos de los circuitos de seal. Ese es el objetivo del filtro de lnea de ca conectados a las lneas de suministros de 115 V que van al transformador T1. Toda seal de ruido de alta frecuencia que aparezca en las lneas de ca se filtra y se elimina antes de que llegue al devanado primario T1. Circuito de tara. Como parte de la seal de peso bruto se debe al peso de la tolva y sus cables de soporte, se tiene la forma de restar ese peso de la seal de la celda de carga. El peso que se resta del peso bruto se llama tara. El potencimetro que produce la resta de la tara se llama potencimetro de tara. La seal final despus de restar la tara del peso bruto se llama peso neto medido. Como la seal del peso bruto y la tara tienen fases contrarias, la seal que resulta es la diferencia entre esos dos voltajes.Naturalmente que alguien tuvo que ajustar el potencimetro manual de tara para que su posicin sea la adecuada. Eso se hace solo girando el potencimetro de tara hasta que el indicador de la bscula marque cero estando vaca la tolva.Indicador de peso (un servosistema). El indicador de peso es un servosistema donde el objeto posicionado es el indicador de la bscula. El indicador de la bscula es una aguja que se mueve sobre una escala calibrada de pesos. Tanto el del potencimetro indicador y la aguja indicadora indican el peso neto medio. La aguja indicadora de la bscula lo hace en forma mecnica y visual.Verror se aplica a un amplificador operacional que constituye la etapa de entrada del servoamplificador. El amplificador operacional se conecta como amplificador diferencial, con una ganancia de voltaje grande de 5000. Vsal del amplificador diferencial es 500 veces mayor que Verror.Vsal del amplificador operacional diferencial se usa para activar al amplificador del devanado de control, que es un amplificador de simetra complementaria. El amplificador de simetra complementaria se distingue porque usa un transistor npn y uno pnp. Vsal, la seal de salida del amplificador operacional, vara entre positivo y negativo respecto a tierra. Al volverse positivo polariza la unin base-emisor de Q1 en sentido positivo, haciendo que ese transistor conduzca.Cuando Vsal del amplificador operacional se vuelve negativo respecto a la tierra, polariza la unin base-emisor del transistor Q2, pnp, en sentido directo, y lo hace conducir. Entonces Q2 pasa corriente por el devanado de control, de derecha a izquierda.

Indicacin ptica del pesoEl servomotor tiene un reductor de engranajes que reducen su velocidad, y el eje de salida gira con lentitud. Ese eje de salida se llama eje servo o servoeje, y tiene dos extremos.En cada extremo del eje tiene una rueda codificada, cada una est dividida en 10 secciones iguales, cada seccin representa uno de los dgitos decimales 0 a 9. La distancia que gira el servomotor determina cual de esos sectores llegara a la posicin ms superior, entre las fuentes luminosas y fotoceldas, la informacin que producen las fotoceldas debe representar el nmero decimal 5.Los nmeros decimales asociados a los sectores de la rueda se codifican en el conocido cdigo binario 8421 en virtud de las reas de luz y de oscuridad en los sectores.Cuando determinado sector pasa a la posicin entre las luces y las fotoceldas dejaran pasar rayos de luz en las bandas donde hay huecos y los bloqueara en las bandas donde no hay huecos. La presencia de luz en el receptor de la fotocelda equivale a 1 binario, y la ausencia de luz equivale a 0 binario.Para tener una idea de la forma en que trabaja todo el mecanismo de lectura, supongamos que la escala total de pesos es 100 lb. Esto es, el eje servo da una revolucin completa cuando se cargan 100 lb de polvo cargado en la tolva. Si as es, el eje servo dar un dcimo de revolucin por cada 10 lb de polvo cargado en la tolva. Eso se traduce es una revolucin completa del eje de las unidades.As, cuando se vacan lentamente 10 lb de material en la tolva, la rueda de las unidades se mueve e indica cada uno de sus 10 dgitos en forma sucesiva. Al regresar a 0 despus de una revolucin completa, la rueda de las decenas acaba de completar la dcima parte de una revolucin, y est cambiando del sector 0 al sector 1. Esta accin se repite a medida que el peso del material va de 10 a 20 lb, y de nuevo por cada 10 lb en adelante hasta 99 lb.

Figura 2. (a) Vista lateral del servomecanismo. (b) Vista de frente de la rueda decodificadas en binario.Lgica del ciclo automticoCada fotocelda de lectura es amplificada por un interruptor de transistor, y llevada entonces a un inversor lgico. Despus los inversores alimentan a 1 de 10 decodificadores BCD. El peso neto del material en la tolva aparece as en la salida de los dos decodificadores.Los decodificadores alimentan a dos pares de selectores. El primer par de esos interruptores, que se llaman interruptores de peso deseado, establecen el peso deseado del material. El segundo par de interruptores, llamados de alimentacin lenta, establecen el peso en el que la carga de la tolva cambia de velocidad rpida a velocidad lenta.El funcionamiento del ciclo no es complicado, despus de que se ha tarado manualmente la bscula, ajustando el potencimetro de tara, el operador oprime el botn Iniciar alimentacin.

Figura 3. Circuitos de control del ciclo de pesajeOtros cdigos y mtodos de codificacin.El codificador ptico usa el cdigo binario verdadero para representar el nmero de cada sector. Es la forma ms obvia de representar un nmero en una rueda codificadora, y tiene la deseable propiedad de poder decodificarse con facilidad. El cdigo binario verdadero tiene un inconveniente muy grave cuando se usa en una rueda codificadora. El problema surge cuando la rueda se para exactamente en la lnea divisoria entre dos sectores.

Tabla1. Equivalente de cdigo Gray y binario.En el cdigo Gray solo cambia de estado un bit, al cambiar el nmero codificado. Eso elimina la posibilidad de tener graves errores de codificacin. No vale la pena memorizar el cdigo Gray, porque no se encuentra con tanta frecuencia como el binario verdadero. Su aplicacin principal es en codificadores de posicin pticos.

Referencia.Electrnica Industrial Moderna, Timothy J Maloney, 5ta Ed., Pag. 712-721