PROBLEMAS DE REPASO (MEDIDA E INSTRUMENTACIÓN)

1.-

Diseña un circuito con amplificador diferencial capaz de convertir una tensión de control entre 0V y

1V en otra estándar 1-5V.

2.-

Describe el funcionamiento del siguiente lazo de control, correspondiente al proceso de enfriado y

relleno de un depósito.

3.-

Dibuja el diagrama de flujo del proceso descrito a continuación:

El llenado de un depósito de agua destinado al consumo de una granja se regula mediante una

válvula, que se abre o cierra en función del nivel de dicho depósito. Los dos bebederos se activan

mediante sensores de posición, que detectan la presencia de ganado y, sólo si está presente el

animal, comprueban si hay suficiente agua en el pilón, llenándolo si fuera necesario. El sistema

dispone de una seguridad por caudal que controla la pérdida de agua por los bebederos,

activando una alarma sonora y cortando la salida del depósito al bebedero. La medida de caudal

se realiza mediante placa-orificio y la de nivel mediante presión diferencial, y ambas medidas se

deben convertir a corriente normalizada de 4-20 mA para llevarla al autómata que realiza ambas

regulaciones, situado en un cuarto fuera de las cuadras.

4.-

Un resistor NTC tiene una curva característica general de ecuación exponencial,

siendo A y B constantes suministradas por el fabricante (nota: e = 2,7183) En las hojas de

características de un fabricante encontramos los siguientes datos: “B = 3977 ºK, R25ºC = 3kΩ”

a: Halla la constante A.

b: Linealiza la NTC para su uso en un rango entre 15ºC y 50ºC y halla los valores en los extremos

del rango de medida.

c: Halla el span del sensor linealizado.

d: Halla la sensibilidad y la linealidad del sensor a 40ºC.

5.-

Se considera que una PT100 tiene un coeficiente de temperatura de 0.385 Ω/ºK.

a: Dibuja y calcula un Puente de Wheatstone para medir la temperatura con la PT100 entre 50ºC y

150ºC, y halla el rango de tensiones de salida del puente, si éste se alimenta con V = 12V y con la

condición de que la PT100 consuma menos de 50 mW.

b: La medición se ejecuta a dos hilos de cobre de 0,75 mm de sección, a 10 metros del Puente de

Wheatstone. Calcula el error cometido en la medida debido al cableado, y propón una solución.

c: Diseña un circuito a implementar mediante OP AMP que transforme la salida del puente en una

señal de control normalizada de 4-20 mA, calculando los valores de las resistencias.

d: Las resistencias tienen un 1% de precisión, y la PT100 un 0,2%. Estima el error conjunto.

e: La corriente de control se mide con un amperímetro cuyo fondo de escala es de 100 μA. Halla

la sensibilidad y la exactitud del aparato de medida.

R=Ae BT