UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE MANZANILLO
ASIGNATURA: Sistemas Automatizados y Redes Industriales CATEDRATICO: Blanca Veronica Hernández Gómez ALUMNO: Jonathan Luna Flores GRUPO: 9-IMI-2 TRABAJO: Investigación
QUE ES UN SERVOMOTOR Un Servo es un dispositivo pequeño que tiene un eje de rendimiento controlado. Este puede ser llevado a posiciones angulares específicas al enviar una señal codificada. Con tal de que una señal codificada exista en la línea de entrada, el servo mantendrá la posición angular del engranaje. Cuando la señal codificada cambia, la posición angular de los piñones cambia Los Servos son sumamente útiles en robótica. Los motores son pequeños, tiene internamente una circuitería de control interna y es sumamente poderoso para su tamaño. Un servo normal o Standard como el HS-300 de Hitec tiene 42 onzas por pulgada o mejor 3kg por cm. De torque que es bastante fuerte para su tamaño. La cantidad de voltaje aplicado al motor es proporcional a la distancia que éste necesita viajar. Así, si el eje necesita regresar una distancia grande, el motor regresará a toda velocidad. Si este necesita regresar sólo una pequeña cantidad, el motor correrá a una velocidad más lenta. A esto se le llama control proporcional.
DISEÑO Y OPERACIÓN DE UN TERMOPAR Los termopares se componen de dos piezas de metales diferentes unidas en un extremo. Algunos termopares utilizan alambres de metales diferentes unidos en un punto en común, mientras que los termopares más pesados utilizan discos de metales diferentes unidos en un extremo. La unión de los dos metales diferentes se encuentra en el punto en el que la medición de la temperatura debe ser tomada. Cuando esta unión se calienta o se enfría, la corriente eléctrica fluye en un circuito cerrado a través de los metales correlacionándose con la temperatura. El voltaje de la corriente producida depende de las propiedades térmicas de los dos metales y las diferencias resultantes en la temperatura entre los dos metales cuando se calientan o se enfrían. La tensión producida en un circuito de termopar es casi proporcional a la diferencia de temperatura en los dos metales en el punto de unión. La tensión resultante
producida se puede convertir, nuevamente, a temperatura en el cruce (de medición).
TERMOPAR
DISEÑO Y OPERACIÓN DE UN RTD La termo resistencia trabaja según el principio de que en la medida que varía la temperatura, su resistencia se modifica, y la magnitud de esta modificación puede relacionarse con la variación de temperatura. • Las termo resistencias de uso más común se fabrican de alambres finos soportados por un material aislante y luego encapsulados. • El elemento encapsulado se inserta luego dentro de una vaina o tubo metálico cerrado en un extremo que se llena con un polvo aislante y se sella con cemento para impedir que absorba humedad.
ACELEROMETROS Los acelerómetros o sensores de aceleración son elementos que transforman la magnitud física de aceleración en otra magnitud eléctrica que será la que emplearemos en los equipos de automatización o adquisición estándar. Los rangos de medida van desde las décimas de g, hasta los miles de g.
TIPOS:
1.- Los Acelerómetros Piezoresistivos: destacan por su tamaño reducido, peso mínimo y alta sensibilidad. La gama de acelerómetros, con elemento sensible de substrato de silicio, pueden tener una ganancia de hasta 100 mV/g, con peso menor a 0,5 g y un ancho de banda entre 0..150 Hz y 0..10 kHz. Debido a su robustez y prestaciones son utilizados en sectores tan severos como crash test o ensayos espaciales. Debido a su tecnología no necesitan de electrónica sofisticada. Características: Rangos: entre 0..± 2 g hasta 0..± 5000 g Precisión: < 1% F.E. Aplicaciones: Biodinámica, crash test y ensayos en automóvil, ensayos en vuelo, medidas en bogie en sector del ferrocarril, test en túneles de viento, etc.
2.- Los Acelerómetros Piezoeléctricos: se fabrican tanto en tecnología convencional con salida en carga como en tecnología ICP. Existe una amplia gama desde sensores miniatura (masa < 1g) hasta modelos más grandes, de muy alta sensibilidad, usados para ensayos sísmicos y de obra civil, pasando por diferentes formatos para aplicaciones industriales. Aplicaciones: Medida de vibración, análisis modal, control predictivo en máquinas y reductoras, ensayos en estructuras, medicina, control de ruido, medición de seísmos, shocks, etc.
3.- Los Acelerómetros Capacitivos: son de "bajo coste", con o sin electrónica incorporada. Con su sobre rango de 10.000g, alimentación DC y señal de salida fácilmente aprovechable, son idóneos para un sinfín de aplicaciones industriales, en las cuales el coste del sensor es un factor importante. Como opción existe la salida PWM, pensada para fabricantes OEM que quieren integrar un acelerómetro en su producto.
Características: Rangos: entre 0..±3 g hasta 0..±100 g Precisión: hasta 0,001 g Ancho de banda: 0..160 Hz hasta 10..1.500 Hz Aplicaciones: Sistemas de alarma y seguridad, ensayos en vehículos, mediciones sísmicas, medida de inclinación, robótica, etc.
4.- Servo – acelerómetro: Estos acelerómetros tienen muy altas prestaciones debido a su funcionamiento en "bucle cerrado". Se componen de un galvanómetro en forma de péndulo y un sensor óptico, por ello tienen alta estabilidad ante cambios de temperatura, estabilidad a largo plazo del cero y son inmunes a vibraciones. Características: Excelente estabilidad a cambios de temperatura. Muy alta resistencia a shock y vibraciones. Robusto, estanco y de pequeño tamaño. Rangos desde 0,05 g hasta 1 g. Salida ± 5 V y 4..20 mA. Aplicaciones: Control de velocidad y posición en trenes, aviones y otros vehículos
DISEÑO Y OPERACIÓN DE VALVULA PROPORCIONAL Válvulas proporcionales. Este tipo de válvulas regula la presión y el caudal a través de un conducto por medio de una señal eléctrica, que puede ser de corriente o de voltaje, figura 100c. Su principal aplicación es el control de posición y de fuerza, ya que los movimientos son proporcionales y de precisión, lo que permite un manejo más paso de fluidos, en este caso del aire. La válvula proporcional reguladora de caudal del tipo 2FRE, tiene una función de 2 vías. Puede regular un caudal predeterminado por un valor nominal eléctrico, compensado en presión y temperatura. Se compone básicamente de carcasa (1), solenoide proporcional con captador inductivo de posición (2), diafragma de medición (3), compensador de presión (4) y válvula anti -retorno (5).