M1.600· PAC2 · 2022-23 · Máster de Telecomunicaciones · E studios de Informática M ultimedia y T elecomunicación PEC2 Presentación En esta PEC evaluaremos los contenidos del módulo " Sensores ". Competencias y objetivos -Capacidad para desarrollar instrumentación electrónica, así como transductores, actuadores y sensores. -Conocer las aplicaciones de medida y control, y los conceptos sobre que nos interesa medir variables y cómo estas medidas las podemos utilizar para controlar dispositivos. -Saber interpretar las características dadas por los fabricantes de los diferentes dispositivos presentados a lo largo de la asignatura, para tener criterios a la hora de elegir uno de acuerdo con nuestras necesidades. Descripción de la PEC / práctica a realizar En esta PEC encontraréis en primer lugar unas cuestiones breves, luego un par de problemas y finalmente una actividad de búsqueda de información. Hay que razonar todas las respuestas. Recursos Recursos necesarios para desarrollar la PEC: -Módulo " Sensores ". -Conexión a Internet o acceso a bibliografía especializada para la resolución de la actividad de búsqueda de información. Criterios de valoración En cada ejercicio, actividad o pregunta veréis indicado el porcentaje de contribución en la puntuación final de la PEC. Formato y fecha de entrega La PEC debe entregarse en formato PDF . Este documento sólo debe incluir la respuesta de las preguntas planteadas. Se valorará la brevedad y concreción en las respuestas, de tal manera que el documento PDF debería tener como máximo 4 páginas . La fecha límite de entrega es el día 9 de noviembre de 2022 hasta las 23.59h. Deposite la PEC utilizando la opción 'Entrega y registro de AC' del campus. M1.600· PAC2 · 2022-23 · Máster de Telecomunicaciones · E studios de Informática M ultimedia y T elecomunicación Cuestiones breves (25%) Se quiere utilizar una RTD de platino que sigue la ecuación RT = R0 (1+ αT), donde RT se expresa en Ω y T en ºC con R0 = 100 Ω, α= 0.00385 ºC -1 y δ = 5 mW /ºC, para medir temperaturas entre −50ºC (Tmin) y 50ºC (Tmax). a) Halla el valor de la resistencia RTD en Tmin , Tmax y en el punto medio del rango de medida. b) Halla su sensibilidad térmica (expresada en Ω/ºC). c) Si por la RTD pasa una corriente DC de 1 mA calcula el error de autocalentamiento en el peor caso del rango de medida deseado. Disponemos de un termopar tipo J donde la unión fría está a 10ºC, usando la tabla de tensiones termoeléctricas adjunta al final de este documento y la metodología explicada en el problema P3 de la colección determina: d) La tensión proporcionada si la unión caliente está a 60ºC. e) La temperatura de la unión caliente si la tensión proporcionada vale 2.952 mV. Problema 1 (30%) Se quiere utilizar un termistor NTC con R0 = 10000 Ω, B = 4200 K y T0 = 298 K para medir temperaturas entre −20ºC (Tmin ) y 50ºC (Tmax). a) Halla el valor de la resistencia de la NTC y su sensibilidad térmica (expresada en Ω/K) en Tmin , Tmax y en el punto medio del rango de medida (puedes encontrar información relacionada en el apartado 1.2 del módulo 2). b) Si para obtener una respuesta más lineal conectamos esta NTC al circuito como el de la figura 7 del módulo 2, di cuál sería el valor óptimo de Rs. c) Con el valor de Rs hallado en el apartado anterior y con VCC = 5 V, halla el valor de Vo de un circuito como el de la figura 7 del módulo 2 y su sensibilidad térmica (expresada en mV / K) en Tmin y Tmax y en el punto medio del rango de medida. M1.600· PAC2 · 2022-23 · Máster de Telecomunicaciones · E studios de Informática M ultimedia y T elecomunicación Problema 2 (30%) Es muy habitual que para medir peso se usen cuatro galgas extensiométricas (para más información sobre estos sensores ver el apartado 2.2 del módulo) dispuestas por pares en la estructura de la báscula, de forma que cada galga del par sufre una deformación en sentido contrario. Si las cuatro galgas se conectan en una configuración de puente de Wheatstone como la que se ve en la figura, responde a las siguientes cuestiones (R0 = 500 Ω; K =2): a) Si un determinado peso sobre la báscula provoca una εL = 2000 µm/m encuentra el valor de las resistencias de las galgas en esta situación. b) Halla Vp = Vp + - Vp - y su sensibilidad respecto a εL . c) Si un peso de 10 kg produce una εL = 2000 µm/m y un peso de 100 kg una εL = 20000 µm/m, halla V p = V p + - V p - en cada caso para Vcc = 5V y usa estos valores para realizar una calibración a dos puntos (ver módulo 1) de modo que encontremos una ecuación que permita obtener el peso a partir de Vp. Actividad de búsqueda de información (15%) Para una determinada aplicación de medida de proximidad se desea utilizar un sensor KCB-M30PS/010KLP2 de Bernstein (1). Se pide: a) Explica qué tipo de sensor es y su principio de funcionamiento. b) Di cuál es su distancia nominal, y en qué rangos de voltaje de operación y temperatura puede trabajar. c) Para un rango de interés de hasta 2 mm, ¿qué otros sensores del mismo fabricante y mismo principio de funcionamiento deberíamos elegir? https://www.bernstein.eu/fileadmin/downloads/pdf/en/detect/Position-switches_Positionsensors_EN.pdf (1) M1.600· PAC2 · 2022-23 · Máster de Telecomunicaciones · E studios de Informática M ultimedia y T elecomunicación
