SISTEMAS DE MEDIDA

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 Sistema de medida.

Un sistema de medida se compone de dos o más elementos que se combinan para llevar a cabo una o varias funciones específicas. En el caso de los sistemas de medida, su función principal es asignar un valor numérico a la propiedad o característica que se desea medir, de tal manera que se pueda describir de forma cuantitativa. Un sistema de medida electrónico se utiliza para obtener información acerca de un proceso físico y presentar dicha información de manera adecuada para ser observada por un ser humano u otro sistema de control. 

Cabe resaltar, que la medida deber ser objetiva y empirica, es decir, independiente del observador y basado en la experimentación.

Los elementos principales de un sistema de medida son:

 

Fuente: https://instrumentacionelectronicai.wordpress.com/2013/09/24/instrumentacion-electronica/ 

Con más detalle, un sistema de medida se basa en lo siguiente:

 

Fuente: https://instrumentacionelectronicai.wordpress.com/2013/09/24/instrumentacion-electronica/     

 Como se puede apreciar, un sistema de medida se puede dividir en tres grandes bloques: Adquisición de datos, procesamiento de datos y distribución de datos.

Adquisición de datos.

La adquisición de datos empieza con la toma de datos de la señal de entrada de la magnitud fisica que se desea controlar mediante el uso de los sensores, pues el sensor es el encargado de converitr la magnitud fisica a una señal electrica para ser tratada como corresponda. 

Luego de obtener la señal proveniente del sensor se procede a realizar su respectivo acondicionamiento señal. En esta etapa el acondicionamiento consiste en lo siguiente:

 

• Amplificación: Se realiza cuando el nivel de la señal de salida del sensor es demasiado bajo. Este proceso se lleva a cabo utilizando amplificadores operacionales con el objetivo de aumentar la amplitud de la señal de entrada.

• Filtrado: elimina ciertas frecuencias de una señal, dejando pasar únicamente las frecuencias deseadas (banda de paso) y rechazando las frecuencias no deseadas (banda de rechazo). Las frecuencias de corte son los límites que definen los intervalos de frecuencia de la señal que serán eliminados o permitidos por el filtro. Las frecuencias eliminadas son consideradas como ruido.

• Linealización: consiste en obtener una señal de salida que varíe de forma lineal con la variable medida. Esto es especialmente importante en sensores cuya salida es exponencial respecto a la variable medida, ya que la linealización permite una mejor interpretación de la señal y una mayor precisión en la medición.

• Conversión de señal: convertir una variación eléctrica en otro tipo de señal eléctrica, como en el caso de sensores cuya variación de resistencia debe ser convertida en una señal de tensión o corriente. 

Procesamiento de datos:

 Consiste en el procesamiento, selección y manipulación de datos y puede ser llevado a cabo por un DSP. Un DSP es un sistema basado en un procesador optimizado para aplicaciones que requieren operaciones numéricas a alta velocidad. Es particularmente útil para procesar y representar señales analógicas en tiempo real, donde las muestras son recibidas de un conversor analógico/digital.

Distribución de datos: 

El valor medido puede ser presentado de diversas maneras, como a través de un display o pantalla, o también puede ser almacenado en diferentes tipos de dispositivos de memoria, tales como discos duros, chips de memoria, entre otros. Además, puede ser transmitido a otros sistemas de medida o de control para su procesamiento y posterior uso.

Tipos de sistemas de medida.

 Centralizada:

Realiza la ejecución del algoritmo de medición y control en un núcleo inteligente. Además consta de procesos de pocas variables y las distancias suelen ser cortas entre sensores y núcleo inteligente.

Distribuida: 

 Posee varios núcleos inteligentes y un número elevado de señales, por tanto la dispersión geográfica es grande, y por último, los sistemas distribuidos suelen tener comunicación con otros sistemas a través de un bus de proceso digital.