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Revisó Aprobó Autorizó
Presidente de Academia ING. Jimer Emir Loria YAh
Coordinador del PE ARQ. Ramiro José González
Horta
Dirección Académica Lic. Miguel Ángel Cohuó
Ávila
MANUAL DE PRÁCTICAS DE INSTRUMENTACIÓN
PROGRAMA EDUCATIVO:
INGENIERIA MECATRÓNICA.
Elaboro:
Ing. Carlos Alberto Decena Chan, M.I.A
Calkiní, Campeche, (Junio de 2016)
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ÍNDICE
CONCEPTO PÁGINAS
PRESENTACIÓN ............................................................................................................................. 7
OBJETIVO GENERAL ..................................................................................................................... 8
SEGURIDAD ..................................................................................................................................... 8
Usuarios: ........................................................................................................................................ 8
Equipos, herramientas y consumibles: ..................................................................................... 9
1 parcial ............................................................................................................................................. 11
PRACTICA 1. INDENTIFICACION DE INSTRUMENTOS DE LABORATORIO DE
INSTRUMENTACIÓN. (Obligatoria) .............................................................................................. 11
-INTRODUCCIÓN ...................................................................................................................... 11
-OBJETIVO .................................................................................................................................. 11
-LUGAR ........................................................................................................................................ 12
-SEMANA DE EJECUCIÓN ...................................................................................................... 12
- MATERIAL Y EQUIPO ............................................................................................................ 12
-DESARROLLO DE LA PRÁCTICA ........................................................................................ 13
- EVALUACIÓN Y RESULTADOS ........................................................................................... 15
-REFERENCIAS ......................................................................................................................... 15
-ANEXOS ..................................................................................................................................... 16
PRACTICA 2. INDENTIFICACION DE LA SIMBOLOGIA DEL DIAGRAMA DTI.
(Obligatoria). ...................................................................................................................................... 17
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-INTRODUCCIÓN ...................................................................................................................... 17
-OBJETIVO .................................................................................................................................. 18
-LUGAR ........................................................................................................................................ 18
-SEMANA DE EJECUCIÓN ...................................................................................................... 18
- MATERIAL Y EQUIPO ............................................................................................................ 18
DESARROLLO DE LA PRÁCTICA .......................................................................................... 19
- EVALUACIÓN Y RESULTADOS ........................................................................................... 20
-REFERENCIAS ......................................................................................................................... 20
-ANEXOS ..................................................................................................................................... 20
2 parcial ............................................................................................................................................. 21
PRACTICA 3. CARACTERIZACION DE SENSORES. (Obligatoria) ....................................... 21
-INTRODUCCIÓN ...................................................................................................................... 21
-OBJETIVO .................................................................................................................................. 21
-LUGAR ........................................................................................................................................ 21
-SEMANA DE EJECUCIÓN ...................................................................................................... 21
- MATERIAL Y EQUIPO ............................................................................................................ 22
-DESARROLLO DE LA PRÁCTICA ........................................................................................ 22
2. Interruptor de proximidad capacitivo .................................................................................... 23
3. Sensor de presencia óptico ................................................................................................... 23
1. Sensor de efecto Hall ............................................................................................................. 24
ACTIVIDADES Y CUESTIONES .................................................................................................. 25
- EVALUACIÓN Y RESULTADOS ........................................................................................... 25
Medidas experimentales con sensores ........................................................................................ 25
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-REFERENCIAS ......................................................................................................................... 27
-ANEXOS ..................................................................................................................................... 27
PRACTICA 4. ACONDICIONAMIENTO DE SEÑAL DE SENSORES. (Obligatoria) ............ 28
-INTRODUCCIÓN ...................................................................................................................... 28
-OBJETIVO .................................................................................................................................. 28
-LUGAR ........................................................................................................................................ 28
-SEMANA DE EJECUCIÓN ...................................................................................................... 28
- MATERIAL Y EQUIPO ............................................................................................................ 29
-DESARROLLO DE LA PRÁCTICA ........................................................................................ 29
- EVALUACIÓN Y RESULTADOS ........................................................................................... 30
-REFERENCIAS ......................................................................................................................... 31
-ANEXOS ..................................................................................................................................... 31
3 parcial ............................................................................................................................................. 33
PRACTICA 5. LEER UNA SEÑAL CON EL DAC08. (Obligatoria) ........................................... 33
-INTRODUCCIÓN ...................................................................................................................... 33
-OBJETIVO .................................................................................................................................. 33
-LUGAR ........................................................................................................................................ 33
-SEMANA DE EJECUCIÓN ...................................................................................................... 34
- MATERIAL Y EQUIPO ............................................................................................................ 34
-DESARROLLO DE LA PRÁCTICA ........................................................................................ 34
- EVALUACIÓN Y RESULTADOS ........................................................................................... 36
-REFERENCIAS ......................................................................................................................... 37
-ANEXOS ..................................................................................................................................... 37
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PRACTICA 6. LEER UNA SEÑAL Y OBTENER SU DERIVADA. (Obligatoria) .................... 38
-INTRODUCCIÓN ...................................................................................................................... 38
-OBJETIVO .................................................................................................................................. 38
-LUGAR ........................................................................................................................................ 38
-SEMANA DE EJECUCIÓN ...................................................................................................... 38
- MATERIAL Y EQUIPO ............................................................................................................ 39
-DESARROLLO DE LA PRÁCTICA ........................................................................................ 39
- EVALUACIÓN Y RESULTADOS ........................................................................................... 40
-REFERENCIAS ......................................................................................................................... 41
-ANEXOS ..................................................................................................................................... 42
PRACTICA 7. LEER UNA SEÑAL Y OBTENER SU INTEGRAL. (Obligatoria) ..................... 43
-INTRODUCCIÓN ...................................................................................................................... 43
-OBJETIVO .................................................................................................................................. 43
-LUGAR ........................................................................................................................................ 43
-SEMANA DE EJECUCIÓN ...................................................................................................... 43
- MATERIAL Y EQUIPO ............................................................................................................ 44
-DESARROLLO DE LA PRÁCTICA ........................................................................................ 44
- EVALUACIÓN Y RESULTADOS ........................................................................................... 45
-REFERENCIAS ......................................................................................................................... 46
-ANEXOS ..................................................................................................................................... 47
PRACTICA 8. LEER UNA SEÑAL PARA INTEGRARLA, DERIVARLA Y FILTRARLA.
(Obligatoria) ....................................................................................................................................... 48
-INTRODUCCIÓN ...................................................................................................................... 48
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-OBJETIVO .................................................................................................................................. 48
-LUGAR ........................................................................................................................................ 48
-SEMANA DE EJECUCIÓN ...................................................................................................... 48
- MATERIAL Y EQUIPO ............................................................................................................ 49
-DESARROLLO DE LA PRÁCTICA ........................................................................................ 49
- EVALUACIÓN Y RESULTADOS ........................................................................................... 51
-REFERENCIAS ......................................................................................................................... 51
-ANEXOS ..................................................................................................................................... 52
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PRESENTACIÓN
El manual – Guía del experimento de laboratorio de Instrumentación es un material de trabajo que
será utilizado en el proceso de instrucción para objetivizar el contenido de la enseñanza de la
misma y vincular la teoría con la práctica.
Con este instructivo se pretende desarrollar habilidades básicas y especificas al estudiante de
Ingeniería en las diferentes especialidades que se ofrecen en el Instituto Tecnológico Superior de
Calkiní (ITESCAM).
Los experimentos de este manual proceden de diferentes fuentes adaptados a los objetivos que se
propone alcanzar la asignatura Control Lógico Industrial y a los recursos didácticos disponibles en
el laboratorio del ITESCAM.
Las instrucciones para la realización de los experimentos están bien detalladas, las ideas
conceptuales de cada experiencia vienen acompañadas de una breve introducción y se agrega un
cuestionario de preguntas fundamentales, que deben ser contestadas por el estudiante en cada
práctica.
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Ing. Carlos Alberto Decena Chan, M.I.A
Al estudiante se le requiere que antes de comenzar un experimento lea las instrucciones generales
del manual, así también la exposición teórica para que alcance una comprensión clara de lo que va
a hacer. Se le recomienda, además que conserve un registro de la experiencia y de las medidas
realizadas de suerte que en todo momento tenga los datos necesarios y la información suficiente
para conocer los concernientes al experimento realizado. Se describe el alcance del manual de
prácticas y se da una breve explicación del fundamento teórico de la asignatura.
OBJETIVO GENERAL
Desarrollar las competencias necesarias para seleccionar, aplicar, calibrar, operar los instrumentos
de medición empleados en los procesos industriales, así mismo las habilidades para la
sintonización de los controladores PID.
SEGURIDAD
En un laboratorio de instrumentación es absolutamente necesario establecer ciertas reglas de
conducta, de cuyo cumplimiento dependen el orden en el trabajo, la comodidad y la seguridad de
todos los participantes. A continuación se ofrecen algunas reglas generales que deben leerse
cuidadosamente:
Usuarios:
Otorgar el acceso a los usuarios aceptados.
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Indicar a los usuarios el área asignada para su trabajo.
Indicar a los usuarios los lugares destinados para objetos personales.
Indicar a los usuarios las ubicaciones de los extintores, botiquines de primeros auxilios y
salidas de emergencia.
Indicar a los usuarios las ubicaciones de los botones de emergencia y explicar su uso
apropiado.
Explicar a los usuarios el uso apropiado y seguro de las instalaciones de electricidad, agua,
aire comprimido, criogénicos, etc.
Informar a los usuarios con anticipación sobre el mantenimiento de equipos y obras
programadas al interior de las instalaciones.
Comunicar con los usuarios de los laboratorios y talleres para entender sus necesidades.
Equipos, herramientas y consumibles:
Identificar, junto con los usuarios, los equipos, herramientas y consumibles que se requieran y
solicitar su adquisición.
Pruebas y puesta en marcha de equipos o herramientas de nueva adquisición.
Mantener el inventario de equipo, herramientas y consumibles.
Ejercer el presupuesto apropiadamente.
Mantenimiento y seguridad
Coordinar las labores de limpieza y orden en el laboratorio o taller.
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Vigilar el buen uso del laboratorio o taller.
Encargarse del mantenimiento preventivo y correctivo de los equipos e instrumentos del
laboratorio o taller.
Promover y estar al tanto de la realización del mantenimiento preventivo y correctivo de la
infraestructura a cargo de la Comisión de Operatividad y Seguridad.
Encargarse de que se realice el mantenimiento de los extintores, botiquines de primeros
auxilios, y botones de emergencia.
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1 parcial
PRACTICA 1. INDENTIFICACION DE INSTRUMENTOS DE LABORATORIO DE
INSTRUMENTACIÓN. (Obligatoria)
-INTRODUCCIÓN
En general los parámetros que caracterizan un fenómeno pueden clasificarse en analógico y
digitales, se dice que un parámetro es analógico cuando puede tomar todos los valores posibles en
forma continua, por ejemplo: el voltaje de una batería, la intensidad de luz, la velocidad de un
vehículo, la inclinación de un plano, etc.
Por otra parte se dice que un parámetro es digital cuando solo puede tomar valores discretos, por
ejemplo: el número de partículas emitidas por un material radioactivo en un segundo, el número de
moléculas, en un volumen dado de cierto material, el número de revoluciones de un motor en un
minuto, etc.
Ahora bien con que objeto se trata de convertir la información a la forma digital, para contestar esta
pregunta es necesario visualizar las ventajas y desventajas de los instrumentos tanto analógicos
como digitales
-OBJETIVO
Identificar los instrumentos de laboratorio.
Clasificarlos de instrumentos analógicos y digitales.
El manejo y calibración de los instrumentos.
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-LUGAR
La práctica se realizara en el laboratorio de Ciencias Básicas. (Considerando el reglamento
descrito anteriormente)
-SEMANA DE EJECUCIÓN
La Práctica Identificación De Instrumentos De Laboratorio De Instrumentación, se realizara la 2
semana de la asignatura de Instrumentación.
- MATERIAL Y EQUIPO
Multímetro
Osciloscopio
Fuente de voltaje
Fuente de poder
Vernier
Micrómetro
Compas exteriores
Compa interior
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-DESARROLLO DE LA PRÁCTICA
Paso 1. Identificar los diferentes tipos de instrumentos encontrados en el laboratorio.
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a) Multímetro. Un multímetro es un instrumento que permite medir directamente magnitudes
eléctricas activas como corrientes y diferencia de potenciales o pasivas como resistencias,
capacidades y otras. Las medidas pueden realizarse para corriente continua o alterna.
b) Osciloscopio. Un osciloscopio es un instrumento de medición electrónico para la
representación gráfica de señales eléctricas que pueden variar en el tiempo. Es muy usado
en electrónica de señal, frecuentemente junto a un analizador de espectro.
c) Fuente de voltaje. Todo dispositivo que crea una diferencia de potencial se conoce como
una fuente de voltaje.
d) Fuente de poder. Es el dispositivo que convierte la corriente alterna (CA), en una o varias
corrientes (CC), que alimentan los distintos circuitos del aparato electrónico al que se
conecta (computadora, televisor, impresora, router, etc.).
e) Vernier. Es un instrumento de lectura directa que pudiera brindar una medida fácilmente,
en una solo operación el calibrador típico puede tomar tres tipos de medición exteriores,
interiores y profundidades, pero algunos pueden tomar medición de peldaños.
f) Micrómetro. También llamado Tornillo de Palmer, es un instrumento de medición cuyo
funcionamiento está basado en el tornillo micrométrico y que sirve para medir las
dimensiones de un objeto con alta precisión, del orden de centésimas de milímetros (0,01
mm) y de milésimas de milímetros (0,001mm)
g) Compas exterior e interior. Estas herramientas están diseñadas para trazar circunferencias
y verificar diámetros de piezas tanto exteriores como interiores.
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Paso 2. Dividir los instrumentos de acuerdo a su clasificación
Paso 3. Calibrar cada uno de los instrumentos de medición.
- EVALUACIÓN Y RESULTADOS
El alumno entregara un reporte de práctica con los siguientes criterios
Portada
Introducción
Justificación
Metodología y desarrollo
Obtención de resultados
Resultados y discusiones
Anexos
Referencias bibliográficas.
-REFERENCIAS
Solé, A. C. (2010). Instrumentación Industrial. México D.F: Marcombo.
Chan, C. A. (2015). Syllabus de Instrumentación. Obtenido de
http://www.itescam.edu.mx/portal/asignatura.php?clave_asig=AEF-1038&carrera=IMCT-
2010-229&id_d=152
Pallás, R., (s.f.), “Sensores y Acondicionadores de Señal”, 4a. ed., Ed. Marcombo.
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Astocondor, J., s.f., “Tema I. Principios generales de Instrumentación” En “Instrumentación
Electrónica”, Universidad Nacional del Callao-FIEE
Nota: Se presenta el listado de bibliografías utilizadas en el fundamento teórico y en el desarrollo
de la práctica en sistema de referencia APA.
-ANEXOS
Se recomienda poner en anexos las partes del trabajo que, intercaladas en medio del texto
romperían la continuidad de lectura del mismo, por ejemplo deducciones detalladas de alguna
expresión, cálculos largos y detallados, códigos y enumeración detallada de algunos componentes.
El docente según considere podría proporcionar tablas de valores, indicadores, manuales de
equipos u otros.
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PRACTICA 2. INDENTIFICACION DE LA SIMBOLOGIA DEL DIAGRAMA DTI.
(Obligatoria).
-INTRODUCCIÓN
Para designar y representar los instrumentos de medición y control se emplean
normas muy variadas que a veces varían de industria en industria. Esta gran
variedad de normas y sistemas utilizados en las organizaciones industriales indica
la necesidad universal de una normalización en este campo. Varias sociedades
han dirigido sus esfuerzos en este sentido, y entre ellas se encuentran, como más
importantes, la ISA (Instrument Society of America) de la Sociedad de
Instrumentos de Estados Unidos y la DIN alemana, cuyas normas tienen por
objeto establecer sistemas de designación (código y símbolos) de aplicación a las
industrias químicas, petroquímicas, aire acondicionado, etc.
Hay que señalar es prioridad que estas normas no son de uso obligatorio sino que
constituyen una recomendación a seguir en la identificación de los instrumentos en
la industria.
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-OBJETIVO
La aplicación en el proceso
El tipo de simbología empleada
La secuencia de componentes interconectadas
La instrumentación empleada
-LUGAR
La práctica se realizara en el Aula de la asignatura
-SEMANA DE EJECUCIÓN
La Práctica identificación de la simbología del diagrama DTI. Se realizara la 3 semana de la
asignatura de Instrumentación.
- MATERIAL Y EQUIPO
Uso proyector
Marcadores de colores.
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DESARROLLO DE LA PRÁCTICA
Fig. 1 diagrama de simbología
Paso 1. El alumno identificara el diagrama la aplicación de los procesos en la
industria del diagrama de se representa en la fig. 1.
Paso 2. El alumno identificara el tipo de simbología empleada en la fig. 1 y
enmarcara con color los tipos de simbología que se encuentren
Paso 3. El alumno realizara una descripción de las secuencia de los componentes
interconectados
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Paso 4. El alumno redactara brevemente el tipo de instrumentación empleado y
el tipo de normas que se utilizan.
- EVALUACIÓN Y RESULTADOS
Los elementos anteriores se entregarán en hoja limpia, señalando los resultados
obtenidos en cada paso y justificando las respuestas dadas.
-REFERENCIAS
Solé, A. C. (2010). Instrumentación Industrial. México D.F: Marcombo.
Chan, C. A. (2015). Syllabus de Instrumentación. Obtenido de
http://www.itescam.edu.mx/portal/asignatura.php?clave_asig=AEF-1038&carrera=IMCT-
2010-229&id_d=152
Nota: Se presenta el listado de bibliografías utilizadas en el fundamento teórico y en el desarrollo
de la práctica en sistema de referencia APA.
-ANEXOS
Se recomienda poner en anexos las partes del trabajo que, intercaladas en medio del texto
romperían la continuidad de lectura del mismo, por ejemplo deducciones detalladas de alguna
expresión, cálculos largos y detallados, códigos y enumeración detallada de algunos componentes.
El docente según considere podría proporcionar tablas de valores, indicadores, manuales de
equipos u otros.
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2 parcial
PRACTICA 3. CARACTERIZACION DE SENSORES. (Obligatoria)
-INTRODUCCIÓN
El objetivo de esta práctica es familiarizar al alumno con varios tipos de sensores de proximidad
usados en el campo de automatización. Los sensores que se van a utilizar son sensores de
presencia del tipo todo o nada.
Al final de la práctica el alumno debe tener una idea general de cómo funcionan los sensores de
presencia, que materiales se pueden detectar con ellos, como se pueden colocar y en qué
aplicaciones se pueden utilizar.
-OBJETIVO
Seleccionar y aplicar técnicas de caracterización de sensores en relación al tipo de proceso
en cuestión.
-LUGAR
La práctica se realizara en el laboratorio de Ciencias Básicas. (Considerando el reglamento
descrito anteriormente)
-SEMANA DE EJECUCIÓN
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La Práctica Caracterización de sensores. Se realizara la 5 semana de la asignatura de
Instrumentación.
- MATERIAL Y EQUIPO
Sensor de proximidad inductivo (Festo, Mod SMEO-4U-K-LED-24)
Sensor de proximidad capacitivo (OMRON, mod E2K-C25ME1 )
Sensor de presencia óptico (FESTO, mod. SOEG-RSP-Q30-NS-K-2L)
Sensor hall modelo DN6851
Multímetro
-DESARROLLO DE LA PRÁCTICA
1. Interruptor de proximidad inductivo
Se dispone de interruptor de proximidad inductivo (FESTO, mod SMEO-4U-K-LED-24) como el que se muestra en la figura
Estos pueden conectarse como se muestra en la figura
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2. Interruptor de proximidad capacitivo
Se dispone de interruptor de proximidad capacitivo (OMRON, mod E2K-C25ME1) como el que se muestra en la figura
Estos pueden conectarse como se muestra en la figura
3. Sensor de presencia óptico
Se dispone de interruptor de proximidad óptico (FESTO, mod. SOEG-RSP-Q30-NS-K-2L) como el que se muestra en la figura
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Estos pueden conectarse como se muestra en la figura
1. Sensor de efecto Hall
El efecto Hall permite el sensado de campos magnéticos entregando un cambio en el voltaje de salida. Los sensores de efecto Hall proporcional una salida digital o una salida analógica, como resultado de la detección de la proximidad y el sensado de la posición relativa de un campo magnético
Para la práctica emplearemos un sensor de efecto Hall modelo DN6851, el cuál se puede conectar como se muestra en la figura.
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ACTIVIDADES Y CUESTIONES
Realizar las medidas experimentales y contestar a las siguientes cuestiones. El plazo para presentar el informe es una semana a partir de la realización de la práctica.
- EVALUACIÓN Y RESULTADOS
Medidas experimentales con sensores
A) Acercar objetos de diferentes materiales a cada tipo de sensor y comprobar
cuales detecta y a qué distancia. Completar la siguiente tabla indicando que
materiales detecta cada sensor y la distancia de detección:
Material Inductivo Capacitivo Óptico Hall Objeto metálico
Imán 1
Imán 2
Botella de cristal
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Hielo seco
Botella PET
Hoja blanca
Hoja de color
Objeto negro
B). Para cada uno de los sensores del apartado anterior responder a las
siguientes Preguntas, con base en la hoja de datos de cada uno de ellos
¿Cómo funciona? Basado en su principio de operación
¿Cuáles son sus parámetros eléctricos de operación?
¿Qué tipo de material puede detectar?
¿Influye el tamaño de la pieza en la detección?
¿Depende la distancia de detección del material?
¿Cuál es la distancia mínima-máxima de detección?
Además, para el sensor óptico contestar las siguientes preguntas
¿Depende la distancia de detección del color del material?
Se puede utilizar para distinguir materiales por el color?
El alumno entregara un reporte de práctica con los siguientes criterios
Portada
Introducción
Justificación
Metodología y desarrollo
Obtención de resultados
Resultados y discusiones
Anexos
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Referencias bibliográficas.
-REFERENCIAS
Pallás, R., (s.f.), “Sensores y Acondicionadores de Señal”, 4a. ed., Ed. Marcombo.
Astocondor, J., s.f., “Tema I. Principios generales de Instrumentación” En “Instrumentación
Electrónica”, Universidad Nacional del Callao-FIEE
Chan, C. A. (2015). Syllabus de Instrumentación. Obtenido de
http://www.itescam.edu.mx/portal/asignatura.php?clave_asig=AEF-1038&carrera=IMCT-
2010-229&id_d=152
Solé, A. C. (2010). Instrumentación Industrial. México D.F: Marcombo.
Nota: Se presenta el listado de bibliografías utilizadas en el fundamento teórico y en el desarrollo
de la práctica en sistema de referencia APA.
-ANEXOS
Se recomienda poner en anexos las partes del trabajo que, intercaladas en medio del texto
romperían la continuidad de lectura del mismo, por ejemplo deducciones detalladas de alguna
expresión, cálculos largos y detallados, códigos y enumeración detallada de algunos componentes.
El docente según considere podría proporcionar tablas de valores, indicadores, manuales de
equipos u otros.
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PRACTICA 4. ACONDICIONAMIENTO DE SEÑAL DE SENSORES. (Obligatoria)
-INTRODUCCIÓN
Los sensores y acondicionadores de señal son elementos básicos del sistema de medida de la
instrumentación. Éste se completa con el sistema de control, cuyos elementos básicos son la
unidad de control y el accionamiento o actuador final. En el programa, primero se revisan los
conceptos básicos y la aplicación de los actuadores finales de control, con esto, se pretende
manipular las variables del proceso, utilizando elementos como válvulas, motores diversos, entre
otros dispositivos.
-OBJETIVO
Diseñar, simular e implementar un sistema de acondicionamiento de señal para un
termopar
-LUGAR
La práctica se realizara en el laboratorio de Ciencias Básicas. (Considerando el reglamento
descrito anteriormente)
-SEMANA DE EJECUCIÓN
La Práctica Caracterización de sensores. Se realizara la 6 semana de la asignatura de
Instrumentación.
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Código:
CPE-FO-02-03
Revisión: 1
MANUAL DE PRÁCTICAS Página:
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- MATERIAL Y EQUIPO
Multímetro
2 fuentes de voltaje
Osciloscopio
Generador de funciones
Cables de Caimanes
Resistencias varias
1 potenciómetro de precisión
-DESARROLLO DE LA PRÁCTICA
CONSIDERACIONES GENERALES:
Paso 1 .Realizar una investigación respecto al tema Acondicionamiento de
Señal para Termopares.
Paso 2. El siguiente circuito simula el voltaje que entrega un termopar, el
valor correspondiente mV/o C se especifica de acuerdo al tipo de termopar,
p.e. para un termopar tipo K a 500o C entrega 20.64 mV (el potenciómetro
de 1K definirlo con incrementos de 0.5%)
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Código:
CPE-FO-02-03
Revisión: 1
MANUAL DE PRÁCTICAS Página:
30 de 52
Ing. Carlos Alberto Decena Chan, M.I.A
Paso 3. Simular el sistema en MultiSim, empleando para el termopar la fuente de
voltaje anterior. Los valores correspondientes de mV respecto a la temperatura se
obtienen de las tablas pueden emplear la siguiente aplicación
http://us.flukecal.com/Thermocouple-Table-Voltage-Calculator?geoip=1
Paso 4. Implementar el circuito simulador de termopar y el circuito de
acondicionamiento de señal que deberá tener una sensibilidad de 10 mV/o C.
Pueden probar su circuito acondicionador de señal con la fuente de mV, ya que
durante la sesión de laboratorio, se les proporcionará el termopar tipo K para
comprobar sus resultados.
Paso 5. En función a la sensibilidad especificada, el circuito se considerará
funcionando al 100% si se simula el mV y se muestra en el multímetro el voltaje
equivalente a la temperatura. P.e. si se simula un termopar tipo K, a 500o C
entrega 20.64 mV, el multímetro a la salida deberá indicar 5.00 V
- EVALUACIÓN Y RESULTADOS
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El alumno entregara un reporte de práctica con los siguientes criterios
Portada
Introducción
Justificación
Metodología y desarrollo
Obtención de resultados
Resultados y discusiones
Anexos
Referencias bibliográficas.
-REFERENCIAS
Pallás, R., (s.f.), “Sensores y Acondicionadores de Señal”, 4a. ed., Ed. Marcombo.
Astocondor, J., s.f., “Tema I. Principios generales de Instrumentación” En “Instrumentación
Electrónica”, Universidad Nacional del Callao-FIEE
Chan, C. A. (2015). Syllabus de Instrumentación. Obtenido de
http://www.itescam.edu.mx/portal/asignatura.php?clave_asig=AEF-1038&carrera=IMCT-
2010-229&id_d=152
Solé, A. C. (2010). Instrumentación Industrial. México D.F: Marcombo.
Nota: Se presenta el listado de bibliografías utilizadas en el fundamento teórico y en el desarrollo
de la práctica en sistema de referencia APA.
-ANEXOS
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Se recomienda poner en anexos las partes del trabajo que, intercaladas en medio del texto
romperían la continuidad de lectura del mismo, por ejemplo deducciones detalladas de alguna
expresión, cálculos largos y detallados, códigos y enumeración detallada de algunos componentes.
El docente según considere podría proporcionar tablas de valores, indicadores, manuales de
equipos u otros.
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3 parcial
PRACTICA 5. LEER UNA SEÑAL CON EL DAC08. (Obligatoria)
-INTRODUCCIÓN
Un instrumento tiene su corazón en la unidad de control, quien tiene la función de tomar decisiones
con base en valores de las variables deseados por el usurario. En la instrumentación analógica
existen diversos modos de control, que entregan una respuesta diferente al comportamiento del
proceso industrial que se pretende manipular; por lo cual es importante seleccionar el modo de
control que se requiere aplicar.
-OBJETIVO
El objetivo de la práctica consiste en utilizar un microcontrolador Arduino UNO como
dispositivo de adquisición de señales, utilizando el ADC de 10 bits integrado del
microcontrolador ATMEGA328. Una vez la señal sea procesada por el ADC, se utilizará el
DAC0808 conectado al puerto D del microcontrolador para volver a sacar la señal
analógica, ahora discreta.
-LUGAR
La práctica se realizara en el laboratorio de Ciencias Básicas. (Considerando el reglamento
descrito anteriormente)
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-SEMANA DE EJECUCIÓN
La Práctica Caracterización de sensores. Se realizara la 6 semana de la asignatura de
Instrumentación.
- MATERIAL Y EQUIPO
Multímetro
2 fuentes de voltaje
Osciloscopio
Generador de funciones
Cables de Caimanes
Resistencias varias
1 Capacitor
Arduino uno
Computadora portátil
Cables de diferentes medidas.
-DESARROLLO DE LA PRÁCTICA
Paso 1. Conectar el Amplificador operacional y el convertidor de señal analógico-digital, de
acuerdo al diagrama siguiente:
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Paso 2. Conectar la sección DIGITAL (PWM) del microcontrolador ATMEGA328 (Arduino UNO) al
convertidor de señal Analógico-Digital DAC0808, de acuerdo con el siguiente diagrama.
Paso 3. Se realiza la programación del código en el programa Arduino, para la emisión de la señal
través del puerto D del microcontrolador y que llegará al DAC0808 el cual entrega un voltaje que es
medido mediante un osciloscopio. (Código Arduino).
Paso 4. Se configuran dos fuentes de voltaje, para producir 3 voltajes diferentes de: +15V, -
15V,+5V, y un voltaje de referencia V = 0 (Común o tierra).
Paso 5. Conectar la salida de una de las fuentes de voltaje de +15V.
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Paso 6. Se procede a hacer los cálculos matemáticos para obtener la función de transferencia
(diagrama de Bloques en Simulink Matlab).
Paso 7. Generar las señales del circuito en el simulink, generando de igual forma las señales
obtenidas en el osciloscopio.
- EVALUACIÓN Y RESULTADOS
El alumno entregara un reporte de práctica con los siguientes criterios
Portada
Introducción
Justificación
Metodología y desarrollo
Obtención de resultados
Resultados y discusiones
Anexos
Referencias bibliográficas.
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-REFERENCIAS
Pallás, R., (s.f.), “Sensores y Acondicionadores de Señal”, 4a. ed., Ed. Marcombo.
Astocondor, J., s.f., “Tema I. Principios generales de Instrumentación” En “Instrumentación
Electrónica”, Universidad Nacional del Callao-FIEE
Chan, C. A. (2015). Syllabus de Instrumentación. Obtenido de
http://www.itescam.edu.mx/portal/asignatura.php?clave_asig=AEF-1038&carrera=IMCT-
2010-229&id_d=152
Solé, A. C. (2010). Instrumentación Industrial. México D.F: Marcombo.
Nota: Se presenta el listado de bibliografías utilizadas en el fundamento teórico y en el desarrollo
de la práctica en sistema de referencia APA.
-ANEXOS
Se recomienda poner en anexos las partes del trabajo que, intercaladas en medio del texto
romperían la continuidad de lectura del mismo, por ejemplo deducciones detalladas de alguna
expresión, cálculos largos y detallados, códigos y enumeración detallada de algunos componentes.
El docente según considere podría proporcionar tablas de valores, indicadores, manuales de
equipos u otros.
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PRACTICA 6. LEER UNA SEÑAL Y OBTENER SU DERIVADA. (Obligatoria)
-INTRODUCCIÓN
Un instrumento tiene su corazón en la unidad de control, quien tiene la función de tomar decisiones
con base en valores de las variables deseados por el usurario. En la instrumentación analógica
existen diversos modos de control, que entregan una respuesta diferente al comportamiento del
proceso industrial que se pretende manipular; por lo cual es importante seleccionar el modo de
control que se requiere aplicar.
-OBJETIVO
Deberá derivar la señal digitalmente y posteriormente obtener la señal que será
visualizada en el osciloscopio.
-LUGAR
La práctica se realizara en el laboratorio de Ciencias Básicas. (Considerando el reglamento
descrito anteriormente)
-SEMANA DE EJECUCIÓN
La Práctica Caracterización de sensores. Se realizara la 6 semana de la asignatura de
Instrumentación.
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- MATERIAL Y EQUIPO
Multímetro
2 fuentes de voltaje
Osciloscopio
Generador de funciones
Cables de Caimanes
Resistencias varias
1 Capacitor
Arduino uno
Computadora portátil
Cables de diferentes medidas.
-DESARROLLO DE LA PRÁCTICA
Paso 1. Conectar el Amplificador operacional y el convertidor de señal analógico-digital, de
acuerdo al diagrama siguiente:
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Paso 2. Conectar la sección DIGITAL (PWM) del microcontrolador ATMEGA328 (Arduino UNO) al
convertidor de señal Analógico-Digital DAC0808, de acuerdo con el siguiente diagrama.
Paso 3. Se realiza la programación del código en el programa Arduino, para la emisión de la señal
través del puerto D del microcontrolador y que llegará al DAC0808 el cual entrega un voltaje que es
medido mediante un osciloscopio. (Código Arduino).
Paso 4. Se configuran dos fuentes de voltaje, para producir 3 voltajes diferentes de: +15V, -
15V,+5V, y un voltaje de referencia V = 0 (Común o tierra).
Paso 5. Conectar la salida de una de las fuentes de voltaje de +15V.
Paso 6. Se procede a hacer los cálculos matemáticos para obtener la función de transferencia para
posteriormente derivarla (diagrama de Bloques en Simulink Matlab).
Paso 7. Generar las señales del circuito en el simulink, generando de igual forma las señales
obtenidas en el osciloscopio.
- EVALUACIÓN Y RESULTADOS
El alumno entregara un reporte de práctica con los siguientes criterios
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Portada
Introducción
Justificación
Metodología y desarrollo
Obtención de resultados
Resultados y discusiones
Anexos
Referencias bibliográficas.
-REFERENCIAS
Pallás, R., (s.f.), “Sensores y Acondicionadores de Señal”, 4a. ed., Ed. Marcombo.
Astocondor, J., s.f., “Tema I. Principios generales de Instrumentación” En “Instrumentación
Electrónica”, Universidad Nacional del Callao-FIEE
Chan, C. A. (2015). Syllabus de Instrumentación. Obtenido de
http://www.itescam.edu.mx/portal/asignatura.php?clave_asig=AEF-1038&carrera=IMCT-
2010-229&id_d=152
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Nota: Se presenta el listado de bibliografías utilizadas en el fundamento teórico y en el desarrollo
de la práctica en sistema de referencia APA.
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-ANEXOS
Se recomienda poner en anexos las partes del trabajo que, intercaladas en medio del texto
romperían la continuidad de lectura del mismo, por ejemplo deducciones detalladas de alguna
expresión, cálculos largos y detallados, códigos y enumeración detallada de algunos componentes.
El docente según considere podría proporcionar tablas de valores, indicadores, manuales de
equipos u otros.
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PRACTICA 7. LEER UNA SEÑAL Y OBTENER SU INTEGRAL. (Obligatoria)
-INTRODUCCIÓN
Un instrumento tiene su corazón en la unidad de control, quien tiene la función de tomar decisiones
con base en valores de las variables deseados por el usurario. En la instrumentación analógica
existen diversos modos de control, que entregan una respuesta diferente al comportamiento del
proceso industrial que se pretende manipular; por lo cual es importante seleccionar el modo de
control que se requiere aplicar.
-OBJETIVO
Deberá Integrar la señal digitalmente y posteriormente obtener la señal que será
visualizada en el osciloscopio.
-LUGAR
La práctica se realizara en el laboratorio de Ciencias Básicas. (Considerando el reglamento
descrito anteriormente)
-SEMANA DE EJECUCIÓN
La Práctica Caracterización de sensores. Se realizara la 6 semana de la asignatura de
Instrumentación.
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- MATERIAL Y EQUIPO
Multímetro
2 fuentes de voltaje
Osciloscopio
Generador de funciones
Cables de Caimanes
Resistencias varias
1 Capacitor
Arduino uno
Computadora portátil
Cables de diferentes medidas.
-DESARROLLO DE LA PRÁCTICA
Paso 1. Conectar el Amplificador operacional y el convertidor de señal analógico-digital, de
acuerdo al diagrama siguiente:
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Paso 2. Conectar la sección DIGITAL (PWM) del microcontrolador ATMEGA328 (Arduino UNO) al
convertidor de señal Analógico-Digital DAC0808, de acuerdo con el siguiente diagrama.
Paso 3. Se realiza la programación del código en el programa Arduino, para la emisión de la señal
través del puerto D del microcontrolador y que llegará al DAC0808 el cual entrega un voltaje que es
medido mediante un osciloscopio. (Código Arduino).
Paso 4. Se configuran dos fuentes de voltaje, para producir 3 voltajes diferentes de: +15V, -
15V,+5V, y un voltaje de referencia V = 0 (Común o tierra).
Paso 5. Conectar la salida de una de las fuentes de voltaje de +15V.
Paso 6. Se procede a hacer los cálculos matemáticos para obtener la función de transferencia para
posteriormente integrarla (diagrama de Bloques en Simulink Matlab).
Paso 7. Generar las señales del circuito en el simulink, generando de igual forma las señales
obtenidas en el osciloscopio.
- EVALUACIÓN Y RESULTADOS
El alumno entregara un reporte de práctica con los siguientes criterios
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Portada
Introducción
Justificación
Metodología y desarrollo
Obtención de resultados
Resultados y discusiones
Anexos
Referencias bibliográficas.
-REFERENCIAS
Pallás, R., (s.f.), “Sensores y Acondicionadores de Señal”, 4a. ed., Ed. Marcombo.
Astocondor, J., s.f., “Tema I. Principios generales de Instrumentación” En “Instrumentación
Electrónica”, Universidad Nacional del Callao-FIEE
Chan, C. A. (2015). Syllabus de Instrumentación. Obtenido de
http://www.itescam.edu.mx/portal/asignatura.php?clave_asig=AEF-1038&carrera=IMCT-
2010-229&id_d=152
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Nota: Se presenta el listado de bibliografías utilizadas en el fundamento teórico y en el desarrollo
de la práctica en sistema de referencia APA.
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-ANEXOS
Se recomienda poner en anexos las partes del trabajo que, intercaladas en medio del texto
romperían la continuidad de lectura del mismo, por ejemplo deducciones detalladas de alguna
expresión, cálculos largos y detallados, códigos y enumeración detallada de algunos componentes.
El docente según considere podría proporcionar tablas de valores, indicadores, manuales de
equipos u otros.
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PRACTICA 8. LEER UNA SEÑAL PARA INTEGRARLA, DERIVARLA Y
FILTRARLA. (Obligatoria)
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Un instrumento tiene su corazón en la unidad de control, quien tiene la función de tomar decisiones
con base en valores de las variables deseados por el usurario. En la instrumentación analógica
existen diversos modos de control, que entregan una respuesta diferente al comportamiento del
proceso industrial que se pretende manipular; por lo cual es importante seleccionar el modo de
control que se requiere aplicar.
-OBJETIVO
Deberá Integrar, derivarla y filtrarla, la señal digitalmente y posteriormente obtener la
señal que será visualizada en el osciloscopio.
-LUGAR
La práctica se realizara en el laboratorio de Ciencias Básicas. (Considerando el reglamento
descrito anteriormente)
-SEMANA DE EJECUCIÓN
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- MATERIAL Y EQUIPO
Multímetro
2 fuentes de voltaje
Osciloscopio
Generador de funciones
Cables de Caimanes
Resistencias varias
1 Capacitor
Arduino uno
Computadora portátil
Cables de diferentes medidas.
-DESARROLLO DE LA PRÁCTICA
Paso 1. Conectar el Amplificador operacional y el convertidor de señal analógico-digital, de
acuerdo al diagrama siguiente:
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Paso 2. Conectar la sección DIGITAL (PWM) del microcontrolador ATMEGA328 (Arduino UNO) al
convertidor de señal Analógico-Digital DAC0808, de acuerdo con el siguiente diagrama.
Paso 3. Se realiza la programación del código en el programa Arduino, para la emisión de la señal
través del puerto D del microcontrolador y que llegará al DAC0808 el cual entrega un voltaje que es
medido mediante un osciloscopio. (Código Arduino).
Paso 4. Se configuran dos fuentes de voltaje, para producir 3 voltajes diferentes de: +15V, -
15V,+5V, y un voltaje de referencia V = 0 (Común o tierra).
Paso 5. Conectar la salida de una de las fuentes de voltaje de +15V.
Paso 6. Se procede a hacer los cálculos matemáticos para obtener la función de transferencia para
posteriormente integrarla, derivarla y filtrarla (diagrama de Bloques en Simulink Matlab).
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Paso 7. Generar las señales del circuito en el simulink, generando de igual forma las señales
obtenidas en el osciloscopio.
- EVALUACIÓN Y RESULTADOS
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Justificación
Metodología y desarrollo
Obtención de resultados
Resultados y discusiones
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Referencias bibliográficas.
-REFERENCIAS
Pallás, R., (s.f.), “Sensores y Acondicionadores de Señal”, 4a. ed., Ed. Marcombo.
Astocondor, J., s.f., “Tema I. Principios generales de Instrumentación” En “Instrumentación
Electrónica”, Universidad Nacional del Callao-FIEE
Chan, C. A. (2015). Syllabus de Instrumentación. Obtenido de
http://www.itescam.edu.mx/portal/asignatura.php?clave_asig=AEF-1038&carrera=IMCT-
2010-229&id_d=152
Solé, A. C. (2010). Instrumentación Industrial. México D.F: Marcombo.
Dirección Académica
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-ANEXOS
Se recomienda poner en anexos las partes del trabajo que, intercaladas en medio del texto
romperían la continuidad de lectura del mismo, por ejemplo deducciones detalladas de alguna
expresión, cálculos largos y detallados, códigos y enumeración detallada de algunos componentes.
El docente según considere podría proporcionar tablas de valores, indicadores, manuales de
equipos u otros.
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