Entrada de un sistema de control
Es una variable del sistema controlado que se elige de modo tal que mediante su manipulación se logra que el sistema cumpla un objetivo determinado. Son variables que ingresan al sistema y no dependen de ninguna otra variable interna del mismo.
Proceso:
También se la denomina como “caja negra”, y es donde se encuentran los componentes y dispositivos que transforman la señal de entrada, en la señal de salida, según el objetivo del sistema de control diseñado.
Salida de un sistema de control:
Es una variable del sistema controlado que se elige de modo tal que mediante su estudio se analiza si el sistema cumple o no con los objetivos propuestos. Se verá más adelante que en los sistemas realimentados esta señal de salida contribuye a realizar el control propuesto.
Sistema de lazo abierto:
En estos sistemas, la señal de entrada es de la señal de salida. Esto significa que no hay una “comparación” entre la entrada y la salida, para corroborar el objetivo del sistema. La exactitud del sistema depende de la calibración. Calibrar significa establecer una relación entre la entrada y la salida con el fin de obtener del sistema la exactitud deseada. Cualquier sistema de control que actúa sobre una base de control de tiempo (temporizador), es un sistema de lazo abierto.
Sistema de lazo cerrado:
En estos sistemas, la señal de entrada es dependiente de la señal de salida. Tiene una realimentación, que compara la salida con la entrada y se producen las correcciones necesarias en caso de no cumplirse con lo deseado por el sistema. La diferencia entre la señal de entrada y la señal de salida se la denomina señal de error del sistema; esta señal es la que actúa sobre el sistema de modo de llevar la salida a un valor deseado.
Diagrama en bloques de un sistema de control:
Comparador:
Genera la señal de error para que la parte de control corrija la entrada.
Controlador:
Aquí reside la “inteligencia” del control. Se encarga de “decirle” al sistema cual es el error
Actuador:
Etapa de potencia, porque toma la señal de control y la transforma en una acción (motores, reles, electroválvulas, motor paso a paso, calefactores) son elementos que generan una acción.
Proceso:
Recibe la acción del actuador y se genera la transformación de la entrada y salida. Es modificable solo con señales de entrada, y puede recibir perturbaciones.
Sensor:
Transforma la señal conocida en una señal de control, debe tener exactitud y fidelidad
Tipos de Sistemas
Hechos por el hombre (aire acondicionado)
Naturales o biológicos (sistema de transpiracion)
Biologicos y hechos por el hombre (hombre manejando un auto)
Tipos de control
Manual: Operado por la persona
Servomecanicos
Biologicos
Caracteristicas de los sensores:
Campo de medida o rango
Conjunto de valores de la variable medida que están comprendidos dentro
de los límites inferior y superior de la capacidad de medida del instrumento.
Alcanze
Es la diferencia algebraica entre los valores superior e inferior del campo de medida del instrumento
Precision
Todo sistema sensor responde a un principio físico, químico o biológico que permite su funcionamiento. Por ende, todo sistema sensor tendrá limitaciones que serán inherentes a sus principios
Error
Expresa la diferencia entre la magnitud medida y la lectura instrumental
Repetibilidad
Se refiere a la capacidad del instrumento de mantener una misma lectura cuando el valor de la especie sensada está a valor constante.
Sensibilidad
Término utilizado para describir el mínimo cambio en la especie sensada que el instrumento puede detectar.
Resolucion:
Expresa la posibilidad de discriminar entre valores, debido a las graduaciones del instrumento
Rango de trabajo
El rango de trabajo mejora la resolución pero no necesariamente la sensibilidad.
Sensores de temperatura:
Termistor:
Un termistor es un resistor cuyo valor varía en función de la
temperatura. Existen dos clases de termistores: NTC que es una resistencia variable cuyo valor se decrementa a medida que aumenta la temperatura; y PTC, cuyo valor de resistencia eléctrica aumenta cuando aumenta la temperatura.
Sensores RTD
Los sensores RTD , basados en un conductor de platino y otros metales, se utilizan para medir temperaturas por contacto o inmersión, y en especial para un rango de temperaturas elevadas. Su funcionamiento está basado en el hecho de que en un metal, cuando sube la temperatura, aumenta la resistencia eléctrica.
Termocupla:
El sensor de una termocupla está formado por la unión de dos piezas de metales diferentes. La unión de los metales genera un voltaje muy pequeño, que varía con la temperatura (efecto Seebeck). Su valor está en el orden de los milivolts, y aumenta en proporción con la temperatura. Este tipo de sensores cubre un amplio rango de temperaturas: -180 a 1370 °C.
Circuito Integrado:
Hay varios circuitos integrados de sensores de temperatura, entre ellos están el LM35 y LM34 (salida de voltaje)
AD590(salida de corriente) y con salida digital se encuentran los LM56 y LM75.