UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDEREscuela de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y Telecomunicaciones - E³T “Perfecta combinación entre energía e intelecto” INTRODUCCIÓN A LA BIOINGENIERÍA LABORATORIO 1: CARACTERIZACIÓN DE UN SENSOR DE DESPLAZAMIENTO ANGULAR Karen Julieth Forero Gutiérrez. Código: 2112870. Edwin Gilberto Carreño Manuel Andrés Bohórquez Resumen – En este documento se presenta la primera experiencia práctica del curso Bioingeniería, donde se caracterizará un sensor resistivo de desplazamiento angular (potenciómetro) relacionando tensión y desplazamiento angular, con el fin de obtener su curva de calibración y determinar sus características estáticas. III. Desplazamiento angular total del sensor: 296 [°] Tabla de resultados: Se presenta en el Anexo1 junto con el gráfico correspondiente. IV. I. RESULTADOS ANÁLISIS DE RESULTADOS INTRODUCCIÓN Existen diversos tipos de sensores para medir desplazamiento angular, algunos como los inductivos (Resolvers, Sincroresolvers), magnéticos (Magnetoresistivos, Efecto hall), ópticos (Encoders), capacitivos y resistivos que se utilizan básicamente para medir variables de cualquier tipo y transformarlas en una señal eléctrica con el fin de procesarlas fácilmente. A continuación se realizará la caracterización de un potenciómetro como sensor de desplazamiento angular resistivo, utilizado como goniómetro, el cual es el instrumento utilizado en la medición de los ángulos creados por la intersección de los huesos a nivel de las articulaciones evaluando la ausencia de movilidad en las mismas. A partir de la gráfica en la Figura 3 (ANEXOS), fue posible determinar: Rango de la zona muerta inferior: Rango de la zona muerta superior: Rango de medida: Ecuación de la zona lineal: Sensibilidad: II. OBJETIVOS General: Caracterizar un desplazamiento angular. sensor resistivo de Span1: Específicos: Obtener la curva de calibración del sensor. Determinar las características estáticas del sensor. 1 Span: Diferencia entre los límites de medida superior e inferior. El formato de una sola vía única de la escala incorpora la información de los datos de posición y fase absoluta en un solo código. 6 | | APLICACIONES DE SENSORES DE DESPLAZAMIENTO ANGULAR. . 3 Error de linealidad: Expresa la máxima desviación de la curva de calibración y una línea recta determinada. Este tipo de sensor tiene una amplia gamma de aplicaciones. es llamado tacómetro Figura 2. 4 Resolución: Es el menor cambio en la variable del proceso capaz de producir una salida perceptible en el instrumento. 5 Error de histéresis: Es la diferencia entre los valores indicados por el instrumento para un valor cualquiera del campo de medida cuando la variable recorre toda la escala en sentido ascendente y descendente. Obtener señal digital a partir de un desplazamiento angular.E³T “Perfecta combinación entre energía e intelecto” Salida a fondo de escala2: Error de linealidad3: ( Control automático de luminosidad. RESA rings. RESA absolute angle encoder Resolución4: Error de Histéresis5: | | V. Transformar velocidad de rotación en señales analógicas. Electrónica y Telecomunicaciones . ) MODELO COMERCIAL DE SENSOR DE DESPLAZAMIENTO ANGULAR. 2 Salida a fondo de escala: Diferencia entre las salidas correspondientes a los extremos del campo de medida. algunas como: Determinar la velocidad de rotación de un eje o de cualquier otro sistema rotatorio. Fisioterapia. El RESA es una sola pieza de anillo de acero inoxidable con 30 micras de paso escala absoluta marcado directamente sobre la periferia.UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER Escuela de Ingenierías Eléctrica. Se suele expresar en % respecto al alcance (Span). potenciómetro. 6 FDS: Es el valor máximo o superior de SFE. Figura 1. goniómetro VI. llamado Dinamo tacométrico. encoder. lo que combinado con el esquema de detección óptica avanzada de RESOLUTE proporciona tolerancias de instalación mucho más amplias que los codificadores absolutos de varias trayectorias tradicionales. RESA absolute angle encoder. disponible en: http://www.pdf RENISHAW. arañazos y huellas digitales grasosas que pueden causar en otros sistemas mal funcionamiento.renishaw.uhu. 7 CONCLUSIONES El rango de excursión en un transductor que relaciona posiciones angulares con voltajes de salida (potenciómetro). RESOLUTE™ rotary (angle) absolute encoder options.pdf E. Disponible en: http://www. en la situación de esta práctica se necesitó un rango mínimo de 180°. Disponible en: http://laboratorios. esto permite decidir si las limitantes encontradas son relevantes y afectan de manera significativa el diseño del sistema original. Capítulo 2. puede verse afectado por el excesivo calor aplicado en sus terminales. Disponible en: http://www. sensores para medir desplazamiento. REFERENCIAS Prof. Igualmente importante es su baja masa.com/en/resolute-rotary-angleabsolute-encoder-options--10939 En el caso especial del potenciómetro como sensor de desplazamiento angular es necesario identificar sus características estáticas.com/en/resolute-rotaryangle-absolute-encoder-options--10939 . Departamento de Tecnología Electrónica. es fácil de diseñar en la mayoría de instalaciones. Eduardo Néstor Álvarez. Introducción a la instrumentación. VII.eis.dte.es/diego.lopez/ICI/Transduct ores%20de%20velocidad.00075 segundo de arco .pdf Universidad de Huelva. ya que para diferentes aplicaciones se necesitan diferentes parámetros.ar/lscm/Instrum01.marcombo. Transductores de velocidad.7 VIII.es/Docencia/ETSII/SPTP/a rchivos/SistPercT1. RESOLUTE es capaz de velocidades de hasta 36 000 revoluciones / minuto.infoplc. Sensores características de funcionamiento. Instrumentación industrial. es por eso que antes de utilizar un dispositivo lo idóneo es caracterizarlo. Mario J Rincón.com/Descargas/978842671 5753/SENSORES/TEMAS/SA%20Tema%2003%20Caracteristicas%20de%20funcionamiento%2 0y%20operativas.DTE).E³T “Perfecta combinación entre energía e intelecto” El RESA ofrece una precisión impresionante con la resolución de 0. incluso con la resolución 27 bits. Electrónica y Telecomunicaciones . disponible en: http://www. departamento de Tecnología Electrónica. Ing.S. disponible en: http://www. mientras cabezas lectoras RESOLUTE cuentan bajo Error Sub Divisional (SDE ) y baja fluctuación .uba. El bajo perfil de RESA.pdf InfoPLC. Para consultar especificaciones se anexa a este documento el datasheet del producto. un ejemplo de ello es cuando se somete a un incorrecto proceso de soldadura. Disponible en: http://web.pdf Universitat de Lleida. Tomado de RENISHAW. Para aplicaciones de alta velocidad.pdf Universidad de Valladolid. La robustez está asegurada por el nuevo codificador RESOLUTE innovador de Renishaw.udl. RESOLUTE™ rotary (angle) absolute encoder options. Definiciones y conceptos (Sistemas de percepción .renishaw. Aunque se tengan dos potenciómetros con la misma indicación resistiva esto no quiere decir que asocien la misma función de transferencia. Disponible en: http://www.net/files/documentacion/instru mentacion_deteccion/infoPLC_net_Medida_Desp lazamiento. lo que hace este sistema codificador adecuado para las aplicaciones de precisión más exigentes. diseño de baja inercia que no compromete el rendimiento del sistema. de Ingenieros de Telecomunicación de Vigo. tiene alta tolerancia a la suciedad.fi.UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER Escuela de Ingenierías Eléctrica.es/usuaris/w3511782/Control_de_p rocesos/Unidades_files/Cap02_10-11. Material de uso libre.uva. con un gran diámetro interno.T. 96 2.96 8.6 1.29 2.73 6.36 8.001 0.04 3.62 7.66 3.97 9.74 6.72 6.35 8.14 4.894 1.547 0.12 6.23 7.52 9.48 6.55 9.213 0.02 3.26 1.0007 0.76 4.64 8 8.26 7.559 0.14 9.919 1.63 7.001 0.31 2.97 9.86 7.72 9.47 6.92 5.001 0.13 6.91 1.97 0.572 0.37 8.93 5.32 5.25 7.97 0.33 5.61 7.13 4.66 3.978 2.21 0.94 9.47 6.09 6.51 6.632 1.12 9.75 9.24 1.217 0.33 8.75 9.99 10 Voltaje (Theta_max-0) 0.76 4.631 1.76 4.05 3.13 4.66 3.15 9.157 0.91 9.62 1.85 7.84 7.97 9.923 1.976 2.97 8.33 5.25 1.25 7.4 3.001 0.0007 0.92 5.4 3.31 5.97 .UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER Escuela de Ingenierías Eléctrica.54 4.73 9.54 4. Electrónica y Telecomunicaciones .E³T “Perfecta combinación entre energía e intelecto” ANEXOS Tabla 1 Tensión de salida vs Posición angular.39 3.82 7.13 4.13 9.55 4.32 2.92 5.33 2.01 3.0007 0.573 0.0007 0.52 4.274 1.13 6.98 8.92 9.92 9.51 9. Desplazamiento angular (°) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 296 Voltaje (0-Theta_max) 0.4 3.94 2.78 4.66 3.72 6.51 9. UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER Escuela de Ingenierías Eléctrica. Gráfico Tensión de salida vs Posición angular. . Electrónica y Telecomunicaciones .E³T “Perfecta combinación entre energía e intelecto” Figura 3.