Introducción a la Instrumentación y los Transmisores

Introducción a la Instrumentación

Medición: Es la determinación de una medida y se utiliza el instrumento como medio físico para determinar la magnitud de una cantidad o variable. Medida: es un número que expresa la relación entre una cantidad y la unidad utilizada para medirla.

Transductores

Un transductor es un dispositivo que recibe energía de un sistema y suministra energía, ya sea del mismo tipo o de un tipo diferente, a otro sistema. Existen diferentes tipos de transductores:

• Pasivos: Son aquellos que necesitan una fuente de energía (alimentación) diferente de la señal de entrada. Ejemplo de transductores pasivos son: fotoresistencia y RTD (Detector de Temperatura Resistivo).
• Activos: Son aquellos que generan una salida, aún sin una fuente de alimentación diferente de la propia señal de entrada. Ejemplo de transductores activos son: termopares y fotocélulas.
• Digitales: Son aquellos que generan salidas discretas en el tiempo (típicamente señales digitales binarias). Ejemplo de transductores digitales son: contador de eventos (turbina para medir caudal), disco codificador para medir nivel.

Otros Componentes de la Instrumentación

• Receptores: Es el nombre genérico que se les da a los instrumentos que reciben las señales provenientes de los transmisores.
• Transmisores: Son instrumentos que captan la variable medida a través de un sensor y la convierten en una señal estándar para su transmisión, la cual es sólo función de la variable medida.
• Registradores: Son instrumentos que registran con un trazo continuo o a puntos el valor de una variable en función de otra (típicamente en función del tiempo).
• Indicadores: Son instrumentos utilizados para mostrar visualmente el valor presente de una cantidad medida.

Transmisores Analógicos

Los transmisores analógicos son los de uso más difundido en la actualidad. Algunas de sus características son:

• Capacidad de calibración en múltiples rangos de medición.
• Pueden ser reparados con relativa facilidad.
• Dependiendo de la variable medida, pueden tener capacidad de aceptación de un amplio espectro de sensores.
• Capacidad para ser alimentados a través del propio lazo de corriente de transmisión.
• La velocidad de respuesta es de 2 a 5 veces superior a las de los transmisores digitales.
• Buena exactitud.
• Capacidad de aislamiento entre la circuitería de entrada y la de salida.
• Capacidad de protección de la circuitería interna contra picos y respuestas transitorias.

Transmisores Inteligentes

Un transmisor inteligente es aquel que incorpora circuitería digital basada en microprocesador, y que para el procesamiento de la señal proveniente del sensor utiliza software en lugar de hardware. Sus ventajas incluyen:

• Capacidad para operar en cualquier rango válido de medición.
• Cambio del rango de medición (en el sitio) sin necesidad de recalibrar el instrumento.
• Dependiendo de la variable medida, pueden ser utilizados para operar con una gran cantidad de sensores sin necesidad de cambios en el hardware del transmisor.
• Excelente exactitud.
• Excelente estabilidad debido a que no se requieren cambios o ajustes en el hardware.
• Incorporan mecanismos de caracterización propios de cada transmisor.
• Compensación de las no linealidades del sensor.
• Capacidad de auto-diagnóstico que le permite la identificación y el reporte de fallos tanto a nivel del sensor como del transmisor.
• Mayor seguridad de operación en zonas clasificadas.
• Ahorro de costos en el cableado.
• Sin embargo, la velocidad de respuesta de un transmisor digital es más lenta que la de un transmisor analógico.
• La señal transmitida tiene un mayor alcance que en el caso de los transmisores analógicos.

Fórmulas

X_C = 1 / (2πfC)      XL = 2 * PI * F * L     FR = 1 / 2 * PI * √L * C   Z = √R² + (XL - XC)²