Sensores en Robótica
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Questions and Answers

¿Cuál es el valor máximo de histéresis en un termómetro bimetálico con características específicas?

  • ± 0,2% (correct)
  • ± 0,5%
  • ± 0,13%
  • ± 0,1%
  • En la medición, ¿qué representa la repetibilidad?

  • Consistencia en las mismas condiciones (correct)
  • Variación en diferentes condiciones
  • El error máximo en una lectura
  • La diferencia en dos sentidos de medida
  • ¿Cuál es el intervalo de medida de un transmisor de caudal digital multivariable?

  • 0-2,5 hasta 0-1000 mbar (correct)
  • 0-400 °C
  • 0-100 °C
  • 0-50 bar
  • ¿Qué frecuentemente indican los instrumentos ciegos?

    <p>Ninguna indicación visible</p> Signup and view all the answers

    La incertidumbre de un termómetro bimetálico se expresa como:

    <p>± 0,13%</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la exactitud de la presión diferencial en un transmisor de caudal digital?

    <p>± 0,1% del alcance</p> Signup and view all the answers

    La señal de salida de un transmisor de caudal digital es:

    <p>4-20 mA</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se entiende por la histéresis en un instrumento de medición?

    <p>La diferencia en lecturas al subir y bajar una variable</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la importancia de la precisión en un sensor para aplicaciones robóticas?

    <p>Permite al robot realizar tareas sin errores.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué debe considerar el rango de medición de un sensor?

    <p>La aplicación específica para la que se utiliza.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe el tiempo de respuesta de un sensor?

    <p>Es el tiempo entre la detección y el cambio de salida.</p> Signup and view all the answers

    ¿Por qué es importante que un sensor sea compatible con el entorno operativo?

    <p>Para asegurar un correcto funcionamiento en diversas condiciones.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué diferencia hay entre un sensor discreto y un sensor analógico?

    <p>El sensor discreto indica si un objeto está presente o no.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo afecta el tipo de salida al tiempo de respuesta de un sensor?

    <p>Influye en la rapidez con la que el sensor puede reaccionar.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es una característica de la señal de salida NPN?

    <p>La señal es activa a bajo nivel (LOW).</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué implica un circuito PNP en relación con la señal de salida?

    <p>La señal es activa a alto nivel (HIGH).</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué descripción se ajusta mejor a la exactitud de un instrumento de medida?

    <p>Es la tendencia a dar lecturas cercanas al valor verdadero.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la precisión es correcta?

    <p>Un instrumento puede tener baja exactitud y alta precisión.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué describe mejor la zona muerta de un instrumento de medida?

    <p>Es el rango en el cual no hay variación en la salida por cambios en la entrada.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se define la sensibilidad de un instrumento?

    <p>Es la razón entre el cambio en la salida y el cambio en la entrada.</p> Signup and view all the answers

    La repetibilidad en un instrumento se refiere a:

    <p>La habilidad de un instrumento para dar la misma lectura en condiciones idénticas.</p> Signup and view all the answers

    En el contexto de un transmisor electrónico, ¿qué implican los valores de 0-10 bar?

    <p>El rango de presión que puede medir el instrumento.</p> Signup and view all the answers

    Si un transmisor de temperatura mide de 20 a 80 °C, ¿cuál es el rango de su señal en mA?

    <p>4-20 mA</p> Signup and view all the answers

    En términos de medición, un instrumento con gran precisión pero baja exactitud:

    <p>Está calibrado a valores incorrectos, pero produce lecturas constantes.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la función principal de la jaula en una válvula de control?

    <p>Regular el flujo de fluidos.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de apertura en válvulas proporciona un caudal que aumenta rápidamente al principio?

    <p>Apertura rápida</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe mejor la erosión en una válvula?

    <p>Es resultado de partículas que chocan contra la superficie del material.</p> Signup and view all the answers

    La corrosión en válvulas puede afectar qué partes si no se eligen bien los materiales?

    <p>Cuerpo, tapa y trim.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué describe mejor el proceso de corrosión?

    <p>Es una reacción química o electroquímica que daña el material metálico.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes situaciones puede causar un aumento en la agresividad de la corrosión?

    <p>Composición del fluido, temperaturas y velocidad variables.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de apertura permite un cambio proporcional en el caudal que fluía anteriormente?

    <p>Isoporcentual</p> Signup and view all the answers

    La cavitación en una válvula se relaciona con:

    <p>La formación y colapso de burbujas de vapor.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la ventaja de convertir los milivoltios de la fem de una termocupla en una señal de corriente antes de la transmisión?

    <p>Minimiza los efectos del ruido y la interferencia.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de los siguientes tipos de acoplamiento no forma parte de los tres tipos básicos?

    <p>Acoplamiento resistivo</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el error más común al utilizar instrumentos analógicos para la medición?

    <p>Error de paralelaje</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué representa el 'fondo de escala' en un medidor digital?

    <p>El valor máximo que el medidor puede mostrar.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de los siguientes instrumentos no debe usarse para medir señales no sinusoidales?

    <p>Multímetros promedio</p> Signup and view all the answers

    En un voltímetro analógico, ¿qué componente determina la tensión máxima soportada por el instrumento?

    <p>Valor de la resistencia en serie</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de medidor proporciona valores RMS siempre que la señal sea puramente sinusoidal?

    <p>Multímetro digital</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la función de la llave giratoria en los voltímetros comerciales?

    <p>Seleccionar una escala de medida diferente.</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Selección de Sensores para Aplicaciones Robóticas

    • Precisión: La precisión del sensor es crucial para el funcionamiento adecuado del robot.
    • Rango de Medición: El rango de medición debe ser apropiado para la aplicación específica.
    • Velocidad de Respuesta: Es importante para aplicaciones en tiempo real.
    • Entorno Operativo: El sensor debe ser compatible con las condiciones ambientales como temperatura, humedad, vibración, etc.
    • Coste: El coste del sensor debe ajustarse al presupuesto del proyecto.
    • Disponibilidad: El sensor debe estar disponible y fácil de obtener.

    Tiempo de Respuesta

    • El tiempo que transcurre desde la detección del objeto hasta el cambio de estado de la salida.
    • Factor crítico en aplicaciones de alta velocidad.
    • Influenciado por la electrónica del sensor y el tipo de salida.
    • Término generalmente utilizado en sensores ultrasónicos y fotoeléctricos.

    Discreto vs. Analógico

    • Discreto: Sensa "Está ó NO Está?"
      • Objeto en una posición específica.
      • Más aplicable a procesos de manufactura.
    • Analógico: Sensa "Donde esta?"
      • Retroalimentación según la posición.
      • Más aplicable a procesos continuos, como control de nivel o posición.

    Señal de Salida de los Sensores: NPN y PNP

    • NPN: La señal de salida está activa a bajo nivel (LOW) cuando la tensión es baja. El sensor envía una señal de salida al detectar una condición específica.
    • PNP: La señal de salida está activa a alto nivel (HIGH) cuando la tensión es alta. El sensor envía una señal de salida al detectar una condición específica.

    Exactitud

    • Exactitud: Indica la conformidad de un valor indicado con un valor estándar aceptado o ideal.
    • Exactitud = Tanto por ciento de la longitud de la escala

    Precisión

    • Precisión: Un instrumento puede tener poca exactitud pero mucha precisión.
    • Precisión = Tanto por ciento del alcance, campo de medida (rango)
    • Precisión = Directamente en unidades de la variable medida.

    Zona Muerta

    • Zona Muerta: Es el rango de valores en el que una variación de la entrada no produce un cambio significativo en la salida.
    • Zona Muerta = Tanto por ciento del alcance de la medida.

    Sensibilidad

    • Sensibilidad: Es la proporción entre el incremento de la señal de salida o lectura y el incremento de la variable que la origina, después de alcanzar el estado de reposo.

    Repetibilidad

    • Repetibilidad: Es la capacidad de reproducción del índice o la señal de salida del instrumento al medir repetidamente valores idénticos de la variable en las mismas condiciones y sentido de variación, recorriendo todo el campo.
    • A mayor repetibilidad, menor valor numérico.

    Histéresis

    • Histéresis: Es la diferencia máxima que se observa en los valores indicados por el índice del instrumento o la señal de salida para el mismo valor del campo de medida, cuando la variable recorre toda la escala en ambos sentidos, ascendente y descendente.
    • Se expresa en tanto por ciento del alcance de la medida.

    Ejemplos Generales de Características de Instrumentos

    • Termómetro Bimetálico:
      • Intervalo de medida = 0-100 °C
      • Alcance (span) = 100
      • Exactitud = ± 0,5%
      • Repetibilidad = ± 0,1%
      • Histéresis = ± 0,2%
      • Incertidumbre = ± 0,13%
    • Transmisor de Caudal Digital Multivariable por Presión Diferencial con Compensación de Presión y Temperatura:
      • Intervalo de medida = 0-2,5 hasta 0-1000 mbar (0-1 hasta 0-400” c.d.a.)
      • Alcance de la presión diferencial = 2,5 a 1000 mbar / 1 a 400” c.d.a.
      • Alcance de la presión absoluta = 0,35 a 52 bar / 5 a 750 psia
      • Alcance de la presión relativa = 4,1 a 200 bar / 60 a 3.000 psig
      • Exactitud de la presión diferencial = ± 0,1% del alcance
      • Exactitud de la presión absoluta = ± 0,1% del alcance
      • Exactitud de la temperatura = ± 1 °C ± 0,025% del alcance
      • Límites de temperatura ambiente = -40 °C a 85 °C (-40 °F a 185 °F)
      • Alimentación = 85 a 260 V c.a.
      • Señal de salida = 20 mA c.c. o protocolo HART

    Señales

    • Analógicas (4-20mA)
    • Fieldbus
    • Digitales

    Instrumentos

    • Arquitectura de Control Tradicional

    Clases de Instrumentos

    • Instrumentos Ciegos: Sin indicación visible de la variable.
    • Efectos del Ruido y la Interferencia:
      • Acoplamiento entre circuitos, representado por capacitancias e inductancias entre conductores.
      • Tipos de acoplamiento:
        • Capacitivo
        • Inductivo o Magnético
        • Electromagnético
      • Tensión de ruido simplificada.

    Medidores de Variables Eléctricas

    • Instrumentos Analógicos:
      • Muestra la medición con un puntero en una escala graduada.
      • Error común: error de paralelaje.
      • Principio de funcionamiento del galvanómetro.
    • Instrumentos Digitales:
      • Convertidor analógico/digital.
      • "Fondo de escala": Valor máximo que el medidor puede mostrar en su pantalla.
      • La mayoría de los multímetros proporcionan valores promedio o RMS para señales sinusoidales.
      • No se deben usar para medir señales no sinusoidales.
      • Señales periódicas variables en el tiempo no sinusoidales se miden con multímetros TRUE RMS.
    • Voltímetro Analógico: Consiste en una resistencia en serie a un galvanómetro. La resistencia y las características del galvanómetro determinan la tensión máxima soportada por el instrumento.

    Obturador y Asiento

    • Obturador y Asiento: Componentes de las válvulas de control que regulan el flujo de fluidos.

    Jaulas

    • Jaulas: Parte interna de la válvula que alberga el obturador.
    • La forma y el diseño de la jaula influyen en el comportamiento del flujo a través de la válvula.

    Aperturas Rápida, Lineal e Isoporcentual

    • Apertura Rápida: El caudal aumenta rápidamente al principio de la carrera, alcanzando rápidamente el máximo.
    • Lineal: El caudal es directamente proporcional a la carrera.
    • Isoporcentual: Cada incremento de la carrera produce un cambio en el caudal proporcional al caudal que fluía antes de la variación.

    Materiales de las Partes Internas

    • Materiales de las Partes Internas: Importante para la resistencia y la durabilidad de la válvula.

    Patologías Más Frecuentes: Corrosión y Erosión

    • Corrosión: Deterioro del material metálico por reacción con el ambiente. Puede afectar al cuerpo, tapa y trim de la válvula.
    • Erosión: Deterioro causado por el impacto de partículas en la superficie del material de la válvula. Ocurre en la vaporización de un líquido (flashing) o en la cavitación.

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    Description

    Este cuestionario explora la selección de sensores para aplicaciones robóticas, enfatizando aspectos como la precisión, rango de medición y coste. Además, se discute la importancia del tiempo de respuesta y la diferencia entre sensores discretos y analógicos. Ideal para estudiantes y profesionales interesados en el diseño de sistemas robóticos.

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