UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS FACULTAD DE INGENIERIA

PROGRAMA CURRICULAR DE INGENIERIA ELECTRONICA

INSTRUMENTACION INDUSTRIAL Emulación

1. La emulación por manipulación directamente sobre la señal eléctrica

obtenida del sensor más su acondicionador, independientemente de que este sea un sensor pasivo o un sensor generador, se aplica a. si la curva característica inversa del sensor, o del arreglo

acondicionador-sensor, tiene concavidad hacia arriba. b. Cuando el método de linealización del sensor no haya sido efectivo. c. Si la curva característica inversa del sensor, o del arreglo

acondicionador-sensor, se puede repartir en segmentos aproximadamente rectos.

d. Si la curva característica inversa del sensor, o del arreglo acondicionador-sensor, mantiene un crecimiento o decrecimiento regulares.

e. En cualquier caso independientemente del tipo de trazado que se presente para la función inversa del sensor, o del arreglo acondicionador-sensor.

2. Una emulación análoga por el método de segmentación lineal de la función

inversa, vl = f(vc), la cual ha sido repartida en cuatro segmentos, requiere de _______ circuitos limitadores de precisión.

3. Una emulación digital por el método de tabulación estricta, para una función inversa m = f(vc), cuya variable vc ha pasado por un CAD de 10 bit, requiere de _______ registros de memoria para almacenar los valores de _________________ .

4. Cuando se dispone de la función inversa m = f(vc) ( donde m es la

magnitud física, vc el voltaje entregado por el sensor o el acondicionador y f(vc) es un polinomio), los métodos más apropiados para su emulación pueden ser: a. el uso de un algoritmo computacional que genere el polinomio a partir

del valor de vc y de los coeficientes respectivos. b. el uso de un generador multifuncional. c. el uso de un circuito que involucre sumadores y multiplicadores. d. el uso de un algoritmo computacional que realice interpolación lineal.

5. Una emulación análoga utilizando un generador multifuncional, para una función inversa vl = f(v) que esta repartida en seis segmentos de recta trazados entre el primero y tercer cuadrantes, requiere de _______ celdas básicas (resistencias+diodo+fuente)

6. Una emulación digital por el método de tabulación restringida, con ∆v variable, para una función inversa m = f(v) que esta repartida en ocho segmentos, requiere de _______ registros de memoria para almacenar los valores de _________________ de los extremos de los segmentos.

7. Una linealización digital por el método de tabulación estricta, para una función inversa T = f(v), cuya variable v ha pasado por un CAD de resolución 0.1mV y cuyo sistema de acondicionamiento (incluido el sensor) da una sensibilidad de 1mV/ºC, da como resultado una resolución de ____ºC.

8. (seis puntos)La curva característica inversa mostrada corresponde a un termopar hipotético trabajando a temperaturas por debajo de cero grados centígrados (curva con concavidad hacia abajo). Esta característica requiere ser emulada utilizando recortadores de precisión. Realice una explicación detallada de los pasos a seguir, soporte analíticamente cada paso y llegue al circuito teórico requerido.

9. Emule análoga y digitalmente el polinomio que representa la función inversa de un termopar en el rango indicado y de acuerdo a los dos últimos números del código de cada estudiante de acuerdo como se muestra en la tabla.

a. Utilice como parejas ordenadas las que aportan las tablas de la página NIST considere la función de dispersión formada por puntos distanciados cada 10 ºC.

b. Obtenga la ecuación empírica polinomial con ayuda de cualquier software adecuado para el caso y confirme que el orden del polinomio es suficiente para que se reproduzca con buena exactitud la curva original.

c. Emule análogamente el polinomio i. Realice los pasos previos de preparación de la función para

ser emulada. ii. Dibuje los diagramas correspondientes al circuito que se va a

emplear con la cantidad de elementos necesarios para el caso.

iii. Obtenga las ecuaciones que arroja el sistema. No es necesario que entre a determinar los valores de los elementos individuales.

d. Emule digitalmente el polinomio. i. Realice los pasos previos de preparación de la función para

ser emulada. ii. Levante un diagrama de flujo o un algoritmo donde se

empleen los parámetros reales de su caso de emulación.