SlideShare una empresa de Scribd logo
1 de 31
Descargar para leer sin conexión
2015
UNIVERSIDAD DE LA SALLE VICTORIA
INGENIERÍA BIOMÉDICA – BIOCONTROLADORES 2DO PARCIAL
6TO SEMESTRE | Discente Mariann Compeán Mendoza
Página 1 de 30
Biocontroladores 2do Parcial
BIOCONTROLADORES
ING. ALBERTO ALEJO MORENO GUERRERO
Fecha de la clase: 16 de febrero de 2015
Nombre de Exposición:
Tareas a realizar:
Principio del funcionamiento de materiales
piezoeléctricos, elaborar una lista de sensores
y transductores, aplicación de los sensores y
transductores en biomédica.
Sensor: El término se refiere a un elemento que responde a un estímulo físico produciendo una
señal relacionada con el estímulo de entrada. Dentro del sensor hay un elemento considerado como
el intérprete, mejor conocido como el transductor, se refiere a un elemento que convierte energía
de un tipo a otro tipo, por ejemplo energía mecánica a la eléctrica. (Efecto piezoeléctrico)
BIOCONTROLADORES
ING. ALBERTO ALEJO MORENO GUERRERO
Fecha de la clase: 18 de febrero de 2015
Nombre de Exposición:
Tareas a realizar: Flexi Force
TAREA
La piezoelectricidad es un fenómeno que ocurre en determinados cristales que, al ser sometidos a
tensiones mecánicas, en su masa adquieren una polarización eléctrica y aparecen una diferencia de
potencial y cargas eléctricas en su superficie.
Página 2 de 30
Biocontroladores 2do Parcial
Este fenómeno también ocurre a la inversa: se deforman bajo la acción de fuerzas internas al ser
sometidos a un campo eléctrico. El efecto piezoeléctrico es normalmente reversible: al dejar de
someter los cristales a un voltaje exterior o campo eléctrico, recuperan su forma.
Los materiales piezoeléctricos son cristales naturales o sintéticos que carecen de centro de simetría.
Una compresión o un cizallamiento provocan disociación de los centros de gravedad de las cargas
eléctricas, tanto positivas como negativas. Como consecuencia, en la masa aparecen dipolos
elementales y, por influencia, en las superficies enfrentadas surgen cargas de signo opuesto.
La propiedad de la piezoelectricidad fue observada por primera vez por Pierre y Jacques Curie en
1881 estudiando la compresión del cuarzo. Al someterlo a la acción mecánica de la compresión, las
cargas de la materia se separan. Esto propicia una polarización de la carga, lo cual causa que salten
chispas.
Para que en la materia ocurra la propiedad de la piezoelectricidad debe cristalizar en sistemas que
carezcan de centro de simetría (que posean disimetría) y, por lo tanto, de eje polar. De las 32 clases
cristalinas, en 21 no existe el centro mencionado. En 31 de estas clases ocurre la propiedad
piezoeléctrica, en mayor o menor medida. Los gases, los líquidos y los sólidos con simetría no poseen
piezoelectricidad.
Si se ejerce presión en los extremos del eje polar se produce polarización: flujo de electrones se
dirige hacia un extremo y genera en él una carga negativa, mientras que en el extremo opuesto se
induce una carga positiva.
Cuando se utilizan láminas de cristal estrechas y de gran superficie, el alto voltaje obtenido –
necesario para que salte la chispa– es mayor. Las láminas estrechas se cortan de manera que el eje
polar cruce perpendicularmente dichas caras.
La corriente generada es proporcional al área de la placa y a la rapidez de la variación de la presión
aplicada ortogonalmente a la superficie de la placa.
Otra aplicación importante de la piezoelectricidad resulta por cumplirse la propiedad inversa:
 Si la placa de material piezoeléctrico se somete a una tensión variable, se comprime y se relaja,
oscilando a los impulsos de una señal eléctrica.
 Cuando esta placa está en contacto con un fluido le transmite sus vibraciones y
produce ultrasonidos.
La primera aplicación práctica de la piezoelectricidad, que surge de la cualidad de transformar una
señal mecánica (presión) en una señal eléctrica (corriente eléctrica), es la del sónar.
Al final de la Primera guerra mundial se descubrió que las ondas sonoras producidas por
los submarinos podían ser detectadas por un trozo de cuarzo sumergido en el agua, en el que se
medían las corrientes generadas y posibilitaba la detección de la dirección proveniente del sonido.
Página 3 de 30
Biocontroladores 2do Parcial
El sónar consta de una sonda (piezoeléctrico) que es un transductor; es decir: funciona según la
sucesión de eventos siguiente:
 Emite vibraciones que producen ondas
ultrasónicas en el agua en la dirección del
eje polar; es decir: recibe su eco.
 El emisor se mueve para que la onda
emitida «barra» el espacio hasta localizar
la dirección en que se encuentra el
obstáculo.
 El eco recibido golpea el cristal
piezoeléctrico y produce una corriente
eléctrica.
 Finalmente, el dato de la distancia a la
cual se encuentra el obstáculo que
reemite un eco se obtiene aplicando los
cálculos derivados de la teoría del efecto
Doppler.
Una de las aplicaciones más extendidas de este tipo de cristales sucede en los encendedores
eléctricos. En su interior llevan un cristal piezoeléctrico al cual golpea bruscamente el mecanismo
de encendido. Este golpe seco provoca una elevada concentración de carga eléctrica, capaz de crear
un arco voltaico o chispa, que enciende el mechero. Otra aplicación importante de un cristal
piezoeléctrico es su utilización como sensor de vibración. Cada una de las variaciones de presión
producidas por la vibración provoca un pulso de corriente proporcional a la fuerza ejercida.
Fácilmente se ha convertido una vibración mecánica en una señal eléctrica lista para amplificar.
Basta conectar un cable eléctrico a cada una de las caras del cristal y enviar esta señal hacia un
amplificador. Por ejemplo, en pastillas piezoeléctricas de guitarra. Una aplicación adicional muy
importante de la piezoelectricidad, pero en este caso al revés, sucede en los inyectores de
combustible de los motores de combustión interna. Al aplicarse una diferencia de potencial a un
material piezoeléctrico se consigue abrir el inyector, lo cual permite al combustible, a muy alta
presión, entrar en el cilindro. El uso de inyectores piezoeléctricos posibilita controlar, con enorme
precisión, los tiempos de inyección y la cantidad de combustible que se introduce en el motor. Ello
redunda en mejoras en consumo, prestaciones y rendimiento de los motores.
• Actuadores .
• Altavoces de agudos (Tweeters),
pequeños altavoces.
• Cápsula (Pick-up) de tocadiscos.
• Encendedores o mecheros eléctricos.
• Encendido electrónico de calefons y
estufas a gas.
• Filtros SAW.
• Hidrófonos (Geofísica).
• Líneas de retardo.
• Motores piezoeléctricos.
• Recarga automática de baterías para
teléfonos móviles y computadoras
portátiles.
• Reguladores de presión proporcional
neumáticos.
• Reloj de cuarzo.
• Sensores de vibración en guitarras
eléctricas.
• Sensores.
• Transductores ultrasónicos (como los
cabezales de los ecógrafos).
Página 1 de 30
Biocontroladores 2do Parcial
LM35
Página 2 de 30
Biocontroladores 2do Parcial
Página 3 de 30
Biocontroladores 2do Parcial
Página 4 de 30
Biocontroladores 2do Parcial
Clase labView
TAREA
El sensor FlexiForce actúa como una fuerza de detección de resistencia en un circuito eléctrico. Cuando se
descarga el sensor de fuerza, su resistencia es muy alta. Cuando se aplica una fuerza al sensor, esta resistencia
disminuye. La resistencia puede ser leída por la conexión de un multímetro a los dos pasadores exteriores, a
continuación, aplicar una fuerza a la zona de detección.
El sensor FlexiForce es un circuito impreso ultra-delgada y flexible, que se puede integrar fácilmente en la
mayoría de aplicaciones. Con su construcción de medición fina como el papel, la flexibilidad y la fuerza,
capacidad, el sensor de fuerza FlexiForce puede medir la fuerza entre casi cualquier par de superficies y es lo
suficientemente resistente para soportar la mayoría de los ambientes. FlexiForce tiene una mejor detección
de fuerza propiedades, linealidad, histéresis, la deriva, y sensibilidad a la temperatura que cualquier otra
fuerza de película delgada sensores. La "zona de detección activa" es un círculo de diámetro 0.375 "al final de
los sensores.
BIOCONTROLADORES
ING. ALBERTO ALEJO MORENO GUERRERO
Fecha de la clase: 23 de febrero de 2015
Nombre de Exposición: Pdf Flexi Force Sensors Manual
Tareas a realizar:
Resumen del 2.2 de Bolton (17al22).
Complementar información con el Articulo
national instrument y la información datasheet
de sensores de temperatura (LM35), flexiforce
y el que mide la aceleración (MMA7361L)
La calibración es el método por el cual la salida eléctrica del sensor está relacionada con una unidad
de ingeniería real, tales como libras o Newtons. Para calibrar, aplicar una fuerza conocida al sensor,
y equiparar la salida de la resistencia del sensor a esta fuerza. Repita este paso con una serie de
fuerzas conocidas que se aproximan a la gama de carga a utilizar en la prueba. Trazar la fuerza con
la conductancia (1 / R). Una interpolación lineal puede entonces hacerse entre carga cero y las
cargas de calibración conocidos, para determinar el rango de fuerza real que coincide con el rango
de salida del sensor.
Página 5 de 30
Biocontroladores 2do Parcial
BIOCONTROLADORES
ING. ALBERTO ALEJO MORENO GUERRERO
Fecha de la clase: 4 de marzo de 2015
Nombre de Exposición: Equipos en exposición
Tareas a realizar:
TAREA
RESUMEN “DAY WITHOUT AUTOMATIC CONTROL”
Estamos vivos porque cantidades importantes de nuestro cuerpo como la presión arterial, el ritmo
cardíaco, blanco y las concentraciones de glóbulos rojos se regulan automáticamente y así se
mantienen dentro de ciertos niveles.
Paso los responsables son los dispositivos que permiten corregir las tasas de latidos cardiacos
anormales cuando el control automático de nuestro cuerpo sistema no funciona normalmente.
Podemos imaginar lo que puede pasar sin estos controles por pensar en las consecuencias de la falta
de control; cuando la presión arterial se dispara por ejemplo se puede producir un accidente
cerebrovascular, mientras que cuando la presión es demasiado baja, se puede producir pérdida del
conocimiento.
El cuerpo humano ha diseñado sus mecanismos de control automático guiadas por la genética como
los humanos evolucionaron, tal vez la modificación de estos mecanismos de una manera más o
menos en "tiempo real", a un cierto grado, según sea necesario, guiado por las influencias
ambientales e interacciones. Se debe mencionar que el control de retroalimentación es un
mecanismo central en las primeras formas de vida buscando comida: sensores detectan la posición
relativa a la fuente de alimentación y los controladores de movimiento ajustar en consecuencia el
uso de actuadores existentes (aletas, flagelos etc.).
Somos conscientes del control que utilizamos para agarrar un vaso de agua, donde utilizamos la
información de retroalimentación de la vista y también tocamos para mover nuestra mano, pero es
posible que no sea tan consciente o familiarizarse con los mecanismos automáticos de control
mencionados anteriormente - control de la temperatura corporal por ejemplo, a pesar de que son
fácilmente observables. Pero incluso en el caso del control del motor de la mano, por lo general no
pensamos en el mecanismo de control subyacente hasta que el control automático falla en algunos
trastornos del sistema nervioso (por ejemplo, el Parkinson o una lesión cerebral traumática), donde
la falta de control hace que su importancia obvia a menudo muy dramáticamente.
Hay muchos campos de aplicación para el control, cada uno con sus propios modelos y requisitos
particulares. Conceptos de control, las teorías y los algoritmos se utilizan en la fabricación, en los
procesos químicos, refinerías, plantas de energía eléctrica nucleares como no nucleares, tuberías,
transmisión y distribución de electricidad, transporte (aire, agua subterránea, submarina, espacio),
la economía, la ciencia política, la psicología, la física, la biología. Más recientemente, el área de la
ciber-físicos Sistemas intenta encapsular la estrecha integración de los ordenadores y el mundo
físico en el control.
Página 6 de 30
Biocontroladores 2do Parcial
Control y sus aplicaciones
Los métodos de control se utilizan siempre que alguna cantidad, tales como la temperatura, la
altitud o velocidad, se debe hacer a comportarse de alguna manera deseable con el tiempo. Por
ejemplo, los métodos de control se utilizan para asegurarse de que la temperatura en nuestros
hogares se mantiene dentro de los niveles aceptables, tanto en invierno como en verano; por lo que
los aviones mantienen el rumbo, velocidad y altitud deseados; y así las emisiones de automóviles
cumplen con las especificaciones.
El control esta alrededor de nosotros
El control es un concepto común, ya que siempre son variables y cantidades, que deben efectuarse
a comportarse de alguna manera deseable con el tiempo.
Ponga control en su futuro
La zona de los controles es desafiante y gratificante como nuestro mundo se enfrenta a problemas
de control cada vez más complejas que necesitan ser resueltos. Las necesidades inmediatas incluyen
el control de emisiones para un medio ambiente más limpio, la automatización en las fábricas, el
espacio no tripulado y la exploración bajo el agua, y el control de las redes de comunicación. El
control es un reto, ya que toma fuertes fundamentos de la ingeniería y las matemáticas, utiliza
extensamente software y hardware y requiere la capacidad para abordar y resolver nuevos
problemas en una variedad de disciplinas, que van desde aeronáutica a la ingeniería eléctrica y
química, la química, la biología y la economía .
RESUMEN “Introducción y Motivaciones para el Control Automático”
 Sistema: Un dispositivo o procedimiento que tiene entradas y salidas identificables. Dibujo
de los límites de un sistema implica un grado de abstracción.
 Para controlar un sistema significa hacer salidas de interés siguen un comportamiento
deseado (trayectoria, perfil) a pesar de las perturbaciones y otros errores.
 En Control Automático, las acciones correctivas necesarias para lograr el comportamiento
de salida requerida se llevan a cabo por la máquina.
 4 razones para construir sistemas de control:
 Amplificación de potencia
 El control remoto.
 La conveniencia de la forma de la entrada
 La compensación por disturbios
________________________________________________________________________________
EFECTO PIEZOELECTRICO
Los materiales piezoeléctricos pueden convertir la tensión mecánica en electricidad, y la electricidad
en vibraciones mecánicas. El cuarzo es un ejemplo de un cristal piezoeléctrico natural. Los cristales
de cuarzo están hechos de átomos de silicio y oxígeno en un patrón repetitivo. En el cuarzo, los
átomos de silicio tienen una carga positiva y los átomos de oxígeno tienen una carga negativa.
Normalmente, cuando el cristal no está bajo ningún tipo de estrés externo, las cargas se dispersan
uniformemente en las moléculas a través del cristal.
Página 7 de 30
Biocontroladores 2do Parcial
Pero cuando el cuarzo se estira o exprime, el orden de los átomos cambia ligeramente. Este cambio
causa que las cargas negativas se acumulen en un lado y las cargas positivas se acumulen en el lado
opuesto. Cuando haces un circuito que conecta un extremo del cristal con el otro, puedes utilizar
esta diferencia potencial para producir corriente. Entre más aprietas el cristal más fuerte será la
corriente eléctrica. Por el contrario, enviar una corriente eléctrica a través del cristal cambia su
forma.
TRANSDUCTOR
Una definición posible de Transductor es "un dispositivo sobre el que actúa potencia desde un
sistema y que suministra potencia, usualmente en otra forma a un segundo sistema". Desde el punto
de vista de la energía existen dos clases de Transductores, activos y pasivos. Un Transductor pasivo,
o auto generativo es uno que tiene una entrada y una salida (dos puertos de energía).
Toda la energía eléctrica de salida, se deriva de la entrada física. Puesto que la salida eléctrica, está
limitada por la entrada física, tales Transductores tienden a exhibir un bajo contenido energético de
salida. Un Transductor activo tiene una entrada física, una salida eléctrica, y una entrada de
excitación eléctrica (i.e. tres puertos de control).
SENSOR
Un sensor es un dispositivo eléctrico y/o mecánico que convierte magnitudes físicas (luz,
magnetismo, presión, etc.) en valores medibles de dicha magnitud. Esto se realiza en tres fases:
Un fenómeno físico a ser medido es captado por un sensor, y muestra en su salida una señal eléctrica
dependiente del valor de la variable física. La señal eléctrica es modificada por un sistema de
acondicionamiento de señal, cuya salida es un voltaje. El sensor dispone de una circuitería que
transforma y/o amplifica la tensión de salida, la cual pasa a un conversor A/D, conectado a un PC. El
convertidor A/D transforma la señal de tensión continua en una señal discreta.
BIBLIOGRAFIA:
 Efecto piezoeléctrico, Nano days (The biggest event for the smallest science) Recuperado de:
http://www.nisenet.org/sites/default/files/catalog/uploads/spanish/12194/electricsqueeze_image
s_13nov13_sp.pdf
 Universidad de El Salvador, Facultad de Ingeniería Y Arquitectura - Escuela de Ingeniería Eléctrica -
Instrumentación Electrónica I UNIDAD III - SENSORES Y TRASNDUCTORES. Recuperado de:
http://www.oocities.org/iel_115/archivos/capitulo3.pdf
 Vignoni M. “Sensores”. Recuperado de: http://www.isa.cie.uva.es/~maria/sensores.pdf
Página 8 de 30
Biocontroladores 2do Parcial
RESUMEN 2.2 TERMINOLOGIA DEL FUNCIONAMIENTO
1. Rango y Margen. El rango de un transductor define los límites entre los cuales puede variar
la entrada y el margen es el valor máximo de la entrada menos el valor mínimo.
2. Error. Es la diferencia entre el resultado de una medición y el valor verdadero de la cantidad
que se mide.
3. Exactitud. Es el grado hasta el cual un valor producido por un sistema de medición podría
estar equivocado.
4. Sensibilidad. Es la relación que indica que tanta salida se obtiene por unidad de entrada.
5. Error por histéresis. Los transductores pueden producir distintas salidas de la misma
magnitud que se mide, si dicha magnitud se obtuvo mediante un incremento o una
reducción continuos. A este efecto se le conoce como histéresis.
6. Error por no linealidad. La desviación máxima respecto a la línea recta correspondiente.
7. Repetibilidad/reproductibilidad. Describen la capacidad para producir la misma salida
después de aplicar varias veces el mismo valor de entrada.
8. Estabilidad. Capacidad para producir la misma salida cuando se emplea para medir una
entrada constante en un periodo.
9. Banda. Es el rango de valores de entrada durante los cuales no hay salida.
10. Resolución. Es el cambio mínimo del valor de la entrada capaz de producir un cambio
observable en la salida.
11. Impedancia de salida.
LM35
El LM35 es un sensor de temperatura con una
precisión calibrada de 1ºC. Su rango de
medición abarca desde -55°C hasta 150°C. La
salida es lineal y cada grado centígrado
equivale a 10mV, por lo tanto: 150ºC =
1500mV y -55ºC = -550mV.
MMA7361L
El sensor funciona con alimentación de entre
2,2 y 3.6VDC (óptima 3.3V), y por lo general
consume sólo 400μA de corriente. Los tres
ejes tienen su propia salida analógica.
FLEXIFORCE
Pueden medir la fuerza entre casi cualquier par de superficies y son lo suficientemente resistente
para soportar la mayoría de los ambientes. Tiene una delgadez [0,008 pulg. (0,203 mm)], mejor
linealidad, provoca una mejor medición de cargas más altas y su salida es estable con respecto a la
carga de área.
PRACTICA FLEXIFORCE
100 g 14.6 90 g 16.5 80 g 20.5
70 g 26.7 60 g 32.3 50 g 46
110 N 12.5 210 N 5 310 N 4.2
410 N 3 510 N 2.8 610 N 2.8
Página 9 de 30
Biocontroladores 2do Parcial
Página 10 de 30
Biocontroladores 2do Parcial
BIOCONTROLADORES
ING. ALBERTO ALEJO MORENO GUERRERO
Fecha de la clase: 9 de marzo de 2015
Nombre de Exposición: Clase Pizarrón
Tareas a realizar:
sistemas que se describen de ecuaciones
diferenciales de primer orden
Un sensor de orden cero es aquel cuyas salidas está relacionada con la entrada mediante una
ecuación del tipo: y(t)=Kx(t)
K= sensibilidad estática
X= valor de la entrada al sistema
TAREA
Los sistemas de primer orden continuos son aquellos que responden a una ecuación diferencial de
primer orden:
)()(
)(
00 trbtca
dt
tdc

La función de transferencia es:
0
0
)(
)(
as
b
sR
sC


Reacomodando términos también se puede escribir como:
1)(
)(


s
K
sR
sC

Donde
0
0
a
b
K 
Es la ganancia en estado estable
0
1
a

Es la constante de tiempo del sistema el valor

1
0  as
Se denomina polo.
 Responden muy rápido a los cambios
Página 11 de 30
Biocontroladores 2do Parcial
BIOCONTROLADORES
ING. ALBERTO ALEJO MORENO GUERRERO
Fecha de la clase: 11 de marzo de 2015
Nombre de Exposición: Clase Pizarrón
Tareas a realizar:
Características dinámicas de los sensores: masas, inductancias.
Capacidades: eléctricas, térmicas, fluidos.
Elementos que almacenan energía, hace que la respuesta de un sensor a señales de entrada variable
sea distinta al que presenta cuando los sensores de entrada son constantes descrita mediante las
características estáticas.
La velocidad de respuesta
Indica la rapidez con que le sistema de medida responde a los cambios en la variable de entrada
para poder determinar las características dinámicas de un sensor, hay que aplicar a su entrada una
magnitud variable. Esta puede ser una entrada transitoria (impulso, escalón, rampa), periódica
(senoidal) o aleatoria.
Para describir matemáticamente el comportamiento dinámico del sensor, se supone que la salida y
la entrada se relacionan según una ecuación diferencial lineal de coeficientes constantes a que por
lo tanto se tiene su sistema lineal invariable en el tiempo (LTI).
SISTEMAS DE ORDEN CERO
Responden de manera inmediata. Por ejemplo: El resorte.
Página 12 de 30
Biocontroladores 2do Parcial
Ecuaciones constitutivas
SISTEMA DE PRIMER ORDEN
1er elemento almacena la energía y el 2do la disipa. El sistema físico que se usa para ejemplificar las
ecuaciones diferenciales es el circuito RC.
Entrada: v
Salida: vc
Página 13 de 30
Biocontroladores 2do Parcial
LEY DE VOLTAJE DE KIRCCHOFF
E = VR + Vc
VR = IR
I = dQ/dt
Vc = Q/C
Q = CVc
dQ/dt = dCVc/dt
I= C (dVc/dt)
VR = C (dVc/dt) R
VR = RC (dVc/dt)
E = RC (dV/dt) + Vc
Tao = constante de tiempo para la dinámica
de un sistema de primer orden = Ʈ
La tao es R que multiplica a C
Ʈ Ẋ + X = f(t)
Sustituimos los valores: RC (dVc/dt) + Vc = E
Si: R = 1000 Ὡ
C = ¿?
Ʈ = 1 Seg
Ʈ = 1 = 1000(C)
LVK
Página 14 de 30
Biocontroladores 2do Parcial
LCK
Ʈ Ẋ + X = f(t)
(Forma general de una ecuación diferencial ordinaria de primer orden de coeficientes constantes)
RC (dVc/dt) + Vc = E
Solución:
X = C𝑒λ𝑡
Ẋ = λ C 𝑒λ𝑡
Ʈ λ C 𝑒λ𝑡
+ 𝑒λ𝑡
= E
C 𝑒λ𝑡
(Ʈ λ + 1) = E
C 𝑒λ𝑡
(Ʈ λ + 1) = 0
Página 15 de 30
Biocontroladores 2do Parcial
Ʈ λ + 1 = 0
λ = - (1/ Ʈ)
X = C𝑒λ𝑡
X = C𝑒−(1/Ʈ)𝑡
Xh = C𝑒−𝑡/Ʈ
= Solución de la homogénea
En el estado estable:
dVc/dt = 0
Vc = E = Xp = Solución de la particular (la
estable es la particular)
Por lo tanto,
X = Xh (homogénea) + Xp (particular)
Vc = C𝑒−𝑡/Ʈ
+ E
en t = 0, Vc = 0
Vc = -E𝑒−𝑡/Ʈ
+ E
Vc = E(1- 𝑒−𝑡/Ʈ
)
Página 16 de 30
Biocontroladores 2do Parcial
TERMOMETRO DE MERCURIO
Página 17 de 30
Biocontroladores 2do Parcial
Página 18 de 30
Biocontroladores 2do Parcial
Sistema de 2do orden
Sistema masa, resorte, amortiguador.
Si
C = 0
Mx (dos puntos) + Kx = 0
Sigue siendo de 2do orden
X (dos puntos) = - (K/m) x
Página 19 de 30
Biocontroladores 2do Parcial
BIOCONTROLADORES
ING. ALBERTO ALEJO MORENO GUERRERO
Fecha de la clase: 18 de marzo de 2015
Nombre de Exposición: Clase Pizarrón
Tareas a realizar:
Página 20 de 30
Biocontroladores 2do Parcial
Página 21 de 30
Biocontroladores 2do Parcial
Cuando ζ se iguala a 1 el sistema es rápido y no tiene oscilación.
Página 22 de 30
Biocontroladores 2do Parcial
(Wn)( ζ) = a
Si ζ > 1
No hay oscilaciones pero le lleva más tiempo llegar a su punto de reposo que al crítico. Cuando son
reales desaparece la oscilación. (Amortiguadores de puertas).
M: Masa
C: amortiguamiento
Cc: Coeficiente amortiguamiento critico = 2(raíz cuadrada de km)
ζ: Factor de amortiguamiento = (C/Cc).
K: rigidez
Página 23 de 30
Biocontroladores 2do Parcial
Ejemplo.
Consideren un peso de 19.6 N, el cual es sujetado por un resorte, que sufre de una elongación de
50 cm al aplicársele 4 N de Fuerza. Si el sistema recibe un desplazamiento de 1 m y posteriormente
se suelta.
a) Determine la respuesta del sistema. X(t).
b) Determine la respuesta del sistema si además recibe un amortiguamiento de 8 (dx/dt).
c) Determine la respuesta del sistema ante una fuerza de excitación (f(t)) de 80sen(2t)
(pendiente)
Página 24 de 30
Biocontroladores 2do Parcial
Página 25 de 30
Biocontroladores 2do Parcial
Página 26 de 30
Biocontroladores 2do Parcial
Página 27 de 30
Biocontroladores 2do Parcial
PUNTOS CLAVE PARA EL EXAMEN
 Leer el artículo “Dynamic_Systems PennUniv”
 Leer el capítulo 10, Énfasis en 10.4. Mecánica de Bolton.

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

Transductores electricos
Transductores electricosTransductores electricos
Transductores electricosLazaro Alcauter
 
CATALOGO DE TRANSDUCTORES Y SENSORES
CATALOGO DE TRANSDUCTORES Y SENSORESCATALOGO DE TRANSDUCTORES Y SENSORES
CATALOGO DE TRANSDUCTORES Y SENSORESGabrielSandiPiedra
 
Transductores
TransductoresTransductores
Transductoressiracusar
 
Sensores en el invernadero
Sensores en el invernaderoSensores en el invernadero
Sensores en el invernaderopaolatru
 
Catalogo de dispositivos transductores y sensores
Catalogo de dispositivos transductores y sensoresCatalogo de dispositivos transductores y sensores
Catalogo de dispositivos transductores y sensoresMarvin Daniel Arley Castro
 
Catálogo de dispositivos transductores y sensores
Catálogo de dispositivos transductores y sensoresCatálogo de dispositivos transductores y sensores
Catálogo de dispositivos transductores y sensoresAlonsoSatriani
 
Un transductor es un dispositivo capaz de transformar o convertir una determi...
Un transductor es un dispositivo capaz de transformar o convertir una determi...Un transductor es un dispositivo capaz de transformar o convertir una determi...
Un transductor es un dispositivo capaz de transformar o convertir una determi...Victor Omar Espinal Puello
 
Sensores de movimiento
Sensores de movimientoSensores de movimiento
Sensores de movimientoSteven Wilson
 
Catálogo de dispositivos transductores y sensores
Catálogo de dispositivos transductores y sensoresCatálogo de dispositivos transductores y sensores
Catálogo de dispositivos transductores y sensoresAngelica Bq
 
Electronica basica 362248
Electronica basica 362248Electronica basica 362248
Electronica basica 362248victorv362248
 
Presentación3
Presentación3Presentación3
Presentación3LUIIZACHV
 
Informe de práctica de física 5 aplicaciónes del eléctromagnetismo
Informe de práctica de física 5 aplicaciónes del eléctromagnetismoInforme de práctica de física 5 aplicaciónes del eléctromagnetismo
Informe de práctica de física 5 aplicaciónes del eléctromagnetismoMartín Vinces Alava
 
Electromagnetis
ElectromagnetisElectromagnetis
ElectromagnetisSecundaria
 

La actualidad más candente (19)

Transductores electricos
Transductores electricosTransductores electricos
Transductores electricos
 
CATALOGO DE TRANSDUCTORES Y SENSORES
CATALOGO DE TRANSDUCTORES Y SENSORESCATALOGO DE TRANSDUCTORES Y SENSORES
CATALOGO DE TRANSDUCTORES Y SENSORES
 
Transductores
TransductoresTransductores
Transductores
 
Sensores en el invernadero
Sensores en el invernaderoSensores en el invernadero
Sensores en el invernadero
 
Catalogo de dispositivos transductores y sensores
Catalogo de dispositivos transductores y sensoresCatalogo de dispositivos transductores y sensores
Catalogo de dispositivos transductores y sensores
 
Catálogo de dispositivos transductores y sensores
Catálogo de dispositivos transductores y sensoresCatálogo de dispositivos transductores y sensores
Catálogo de dispositivos transductores y sensores
 
Transductores
TransductoresTransductores
Transductores
 
Un transductor es un dispositivo capaz de transformar o convertir una determi...
Un transductor es un dispositivo capaz de transformar o convertir una determi...Un transductor es un dispositivo capaz de transformar o convertir una determi...
Un transductor es un dispositivo capaz de transformar o convertir una determi...
 
Sensores de movimiento
Sensores de movimientoSensores de movimiento
Sensores de movimiento
 
Catálogo de dispositivos transductores y sensores
Catálogo de dispositivos transductores y sensoresCatálogo de dispositivos transductores y sensores
Catálogo de dispositivos transductores y sensores
 
La electricidad
La electricidadLa electricidad
La electricidad
 
Laboratorio 2
Laboratorio 2Laboratorio 2
Laboratorio 2
 
Disertacion transductores
Disertacion transductoresDisertacion transductores
Disertacion transductores
 
Electronica basica 362248
Electronica basica 362248Electronica basica 362248
Electronica basica 362248
 
Presentación3
Presentación3Presentación3
Presentación3
 
Transductores Magneticos
Transductores MagneticosTransductores Magneticos
Transductores Magneticos
 
Electricidad
ElectricidadElectricidad
Electricidad
 
Informe de práctica de física 5 aplicaciónes del eléctromagnetismo
Informe de práctica de física 5 aplicaciónes del eléctromagnetismoInforme de práctica de física 5 aplicaciónes del eléctromagnetismo
Informe de práctica de física 5 aplicaciónes del eléctromagnetismo
 
Electromagnetis
ElectromagnetisElectromagnetis
Electromagnetis
 

Similar a Sensor y transductor piezoeléctrico

Similar a Sensor y transductor piezoeléctrico (20)

Ley De Ohm
Ley De OhmLey De Ohm
Ley De Ohm
 
Chávez
ChávezChávez
Chávez
 
Electronica
ElectronicaElectronica
Electronica
 
Transductores y sensores
Transductores y sensoresTransductores y sensores
Transductores y sensores
 
Transductor
TransductorTransductor
Transductor
 
Valdespino romo manuel
Valdespino romo manuelValdespino romo manuel
Valdespino romo manuel
 
Maquina de toques
Maquina de toquesMaquina de toques
Maquina de toques
 
Guia 2 periodo de 8â° (1)
Guia  2 periodo de 8â° (1)Guia  2 periodo de 8â° (1)
Guia 2 periodo de 8â° (1)
 
17242382 simbologia-electrica
17242382 simbologia-electrica17242382 simbologia-electrica
17242382 simbologia-electrica
 
Informe dispositivos
Informe dispositivosInforme dispositivos
Informe dispositivos
 
Electricidad1 correa herrera
Electricidad1 correa herreraElectricidad1 correa herrera
Electricidad1 correa herrera
 
Taller Tecnología2 p#3.pdf
Taller Tecnología2 p#3.pdfTaller Tecnología2 p#3.pdf
Taller Tecnología2 p#3.pdf
 
Taller Tecnología2 p#3.pdf
Taller Tecnología2 p#3.pdfTaller Tecnología2 p#3.pdf
Taller Tecnología2 p#3.pdf
 
Taller Tecnología2 p#3.pdf
Taller Tecnología2 p#3.pdfTaller Tecnología2 p#3.pdf
Taller Tecnología2 p#3.pdf
 
Taller Tecnología2 p#3.pdf
Taller Tecnología2 p#3.pdfTaller Tecnología2 p#3.pdf
Taller Tecnología2 p#3.pdf
 
Taller Tecnología2 p#3.pdf
Taller Tecnología2 p#3.pdfTaller Tecnología2 p#3.pdf
Taller Tecnología2 p#3.pdf
 
Taller Tecnología2 p#3.pdf
Taller Tecnología2 p#3.pdfTaller Tecnología2 p#3.pdf
Taller Tecnología2 p#3.pdf
 
Taller Tecnología2 p#3.pdf
Taller Tecnología2 p#3.pdfTaller Tecnología2 p#3.pdf
Taller Tecnología2 p#3.pdf
 
Presentación3
Presentación3Presentación3
Presentación3
 
Presentación3
Presentación3Presentación3
Presentación3
 

Más de MariannN1

Tópicos II parcial II nanotecnología
Tópicos II parcial II nanotecnologíaTópicos II parcial II nanotecnología
Tópicos II parcial II nanotecnologíaMariannN1
 
Presentación Proyecto Terminal I Capítulo 7
Presentación Proyecto Terminal I Capítulo 7Presentación Proyecto Terminal I Capítulo 7
Presentación Proyecto Terminal I Capítulo 7MariannN1
 
Guía de estudio
Guía de estudio Guía de estudio
Guía de estudio MariannN1
 
Presentación Proyecto Terminal I capítulo 6
Presentación Proyecto Terminal I capítulo 6Presentación Proyecto Terminal I capítulo 6
Presentación Proyecto Terminal I capítulo 6MariannN1
 
Primer Convivencia de Estudiantes de Ingeniería Biomédica 2016
Primer Convivencia de Estudiantes de Ingeniería Biomédica 2016Primer Convivencia de Estudiantes de Ingeniería Biomédica 2016
Primer Convivencia de Estudiantes de Ingeniería Biomédica 2016MariannN1
 
Tabla ¿Cómo citar y referenciar? APA - ULSA Victoria
Tabla ¿Cómo citar y referenciar? APA - ULSA VictoriaTabla ¿Cómo citar y referenciar? APA - ULSA Victoria
Tabla ¿Cómo citar y referenciar? APA - ULSA VictoriaMariannN1
 
Guía de estudio
Guía de estudio Guía de estudio
Guía de estudio MariannN1
 
Capítulo 7 concepción o elección del diseño de investigación r. sampieri
Capítulo 7 concepción o elección del diseño de investigación r. sampieriCapítulo 7 concepción o elección del diseño de investigación r. sampieri
Capítulo 7 concepción o elección del diseño de investigación r. sampieriMariannN1
 
Principios de rehabilitación capitulo 1 - puesta en marcha
Principios de rehabilitación   capitulo 1 - puesta en marchaPrincipios de rehabilitación   capitulo 1 - puesta en marcha
Principios de rehabilitación capitulo 1 - puesta en marchaMariannN1
 
Clasificación de ortesis mixtas, posturales y correctivas - Niveles de amputa...
Clasificación de ortesis mixtas, posturales y correctivas - Niveles de amputa...Clasificación de ortesis mixtas, posturales y correctivas - Niveles de amputa...
Clasificación de ortesis mixtas, posturales y correctivas - Niveles de amputa...MariannN1
 
Capitulo 4 Administracion y Organizacion hospitalaria
Capitulo 4 Administracion y Organizacion hospitalariaCapitulo 4 Administracion y Organizacion hospitalaria
Capitulo 4 Administracion y Organizacion hospitalariaMariannN1
 
Trabajo Final Ordinario Biocontroladores
Trabajo Final Ordinario BiocontroladoresTrabajo Final Ordinario Biocontroladores
Trabajo Final Ordinario BiocontroladoresMariannN1
 
Exposicion de proyecto en biocontroladores
Exposicion de proyecto en biocontroladoresExposicion de proyecto en biocontroladores
Exposicion de proyecto en biocontroladoresMariannN1
 
3er parcial Biocontroladores
3er parcial Biocontroladores3er parcial Biocontroladores
3er parcial BiocontroladoresMariannN1
 
Formulario para Ordinario en Sistemas Logicos
Formulario para Ordinario en Sistemas LogicosFormulario para Ordinario en Sistemas Logicos
Formulario para Ordinario en Sistemas LogicosMariannN1
 
Sensores y Transductores
Sensores y TransductoresSensores y Transductores
Sensores y TransductoresMariannN1
 
Tecnología de construcción de sistemas
Tecnología de construcción de sistemasTecnología de construcción de sistemas
Tecnología de construcción de sistemasMariannN1
 
Sensores Resistivos
Sensores ResistivosSensores Resistivos
Sensores ResistivosMariannN1
 
Analisis de señales y sistemas I segundo parcial
Analisis de señales y sistemas I segundo parcialAnalisis de señales y sistemas I segundo parcial
Analisis de señales y sistemas I segundo parcialMariannN1
 

Más de MariannN1 (20)

Tópicos II parcial II nanotecnología
Tópicos II parcial II nanotecnologíaTópicos II parcial II nanotecnología
Tópicos II parcial II nanotecnología
 
Presentación Proyecto Terminal I Capítulo 7
Presentación Proyecto Terminal I Capítulo 7Presentación Proyecto Terminal I Capítulo 7
Presentación Proyecto Terminal I Capítulo 7
 
Guía de estudio
Guía de estudio Guía de estudio
Guía de estudio
 
Presentación Proyecto Terminal I capítulo 6
Presentación Proyecto Terminal I capítulo 6Presentación Proyecto Terminal I capítulo 6
Presentación Proyecto Terminal I capítulo 6
 
Primer Convivencia de Estudiantes de Ingeniería Biomédica 2016
Primer Convivencia de Estudiantes de Ingeniería Biomédica 2016Primer Convivencia de Estudiantes de Ingeniería Biomédica 2016
Primer Convivencia de Estudiantes de Ingeniería Biomédica 2016
 
El proceso
El procesoEl proceso
El proceso
 
Tabla ¿Cómo citar y referenciar? APA - ULSA Victoria
Tabla ¿Cómo citar y referenciar? APA - ULSA VictoriaTabla ¿Cómo citar y referenciar? APA - ULSA Victoria
Tabla ¿Cómo citar y referenciar? APA - ULSA Victoria
 
Guía de estudio
Guía de estudio Guía de estudio
Guía de estudio
 
Capítulo 7 concepción o elección del diseño de investigación r. sampieri
Capítulo 7 concepción o elección del diseño de investigación r. sampieriCapítulo 7 concepción o elección del diseño de investigación r. sampieri
Capítulo 7 concepción o elección del diseño de investigación r. sampieri
 
Principios de rehabilitación capitulo 1 - puesta en marcha
Principios de rehabilitación   capitulo 1 - puesta en marchaPrincipios de rehabilitación   capitulo 1 - puesta en marcha
Principios de rehabilitación capitulo 1 - puesta en marcha
 
Clasificación de ortesis mixtas, posturales y correctivas - Niveles de amputa...
Clasificación de ortesis mixtas, posturales y correctivas - Niveles de amputa...Clasificación de ortesis mixtas, posturales y correctivas - Niveles de amputa...
Clasificación de ortesis mixtas, posturales y correctivas - Niveles de amputa...
 
Capitulo 4 Administracion y Organizacion hospitalaria
Capitulo 4 Administracion y Organizacion hospitalariaCapitulo 4 Administracion y Organizacion hospitalaria
Capitulo 4 Administracion y Organizacion hospitalaria
 
Trabajo Final Ordinario Biocontroladores
Trabajo Final Ordinario BiocontroladoresTrabajo Final Ordinario Biocontroladores
Trabajo Final Ordinario Biocontroladores
 
Exposicion de proyecto en biocontroladores
Exposicion de proyecto en biocontroladoresExposicion de proyecto en biocontroladores
Exposicion de proyecto en biocontroladores
 
3er parcial Biocontroladores
3er parcial Biocontroladores3er parcial Biocontroladores
3er parcial Biocontroladores
 
Formulario para Ordinario en Sistemas Logicos
Formulario para Ordinario en Sistemas LogicosFormulario para Ordinario en Sistemas Logicos
Formulario para Ordinario en Sistemas Logicos
 
Sensores y Transductores
Sensores y TransductoresSensores y Transductores
Sensores y Transductores
 
Tecnología de construcción de sistemas
Tecnología de construcción de sistemasTecnología de construcción de sistemas
Tecnología de construcción de sistemas
 
Sensores Resistivos
Sensores ResistivosSensores Resistivos
Sensores Resistivos
 
Analisis de señales y sistemas I segundo parcial
Analisis de señales y sistemas I segundo parcialAnalisis de señales y sistemas I segundo parcial
Analisis de señales y sistemas I segundo parcial
 

Último

CLASE - 01 de construcción 1 ingeniería civil
CLASE - 01 de construcción 1 ingeniería civilCLASE - 01 de construcción 1 ingeniería civil
CLASE - 01 de construcción 1 ingeniería civilDissneredwinPaivahua
 
Una estrategia de seguridad en la nube alineada al NIST
Una estrategia de seguridad en la nube alineada al NISTUna estrategia de seguridad en la nube alineada al NIST
Una estrategia de seguridad en la nube alineada al NISTFundación YOD YOD
 
3039_ftg_01Entregable 003_Matematica.pptx
3039_ftg_01Entregable 003_Matematica.pptx3039_ftg_01Entregable 003_Matematica.pptx
3039_ftg_01Entregable 003_Matematica.pptxJhordanGonzalo
 
4.6 DEFINICION DEL PROBLEMA DE ASIGNACION.pptx
4.6 DEFINICION DEL PROBLEMA DE ASIGNACION.pptx4.6 DEFINICION DEL PROBLEMA DE ASIGNACION.pptx
4.6 DEFINICION DEL PROBLEMA DE ASIGNACION.pptxGARCIARAMIREZCESAR
 
IPERC Y ATS - SEGURIDAD INDUSTRIAL PARA TODA EMPRESA
IPERC Y ATS - SEGURIDAD INDUSTRIAL PARA TODA EMPRESAIPERC Y ATS - SEGURIDAD INDUSTRIAL PARA TODA EMPRESA
IPERC Y ATS - SEGURIDAD INDUSTRIAL PARA TODA EMPRESAJAMESDIAZ55
 
Fisiología del Potasio en Plantas p .pdf
Fisiología del Potasio en Plantas p .pdfFisiología del Potasio en Plantas p .pdf
Fisiología del Potasio en Plantas p .pdfJessLeonelVargasJimn
 
Linealización de sistemas no lineales.pdf
Linealización de sistemas no lineales.pdfLinealización de sistemas no lineales.pdf
Linealización de sistemas no lineales.pdfrolandolazartep
 
Presentación Proyecto Trabajo Creativa Profesional Azul.pdf
Presentación Proyecto Trabajo Creativa Profesional Azul.pdfPresentación Proyecto Trabajo Creativa Profesional Azul.pdf
Presentación Proyecto Trabajo Creativa Profesional Azul.pdfMirthaFernandez12
 
CE.040 DRENAJE PLUVIAL_RM 126-2021-VIVIENDA.pdf
CE.040 DRENAJE PLUVIAL_RM 126-2021-VIVIENDA.pdfCE.040 DRENAJE PLUVIAL_RM 126-2021-VIVIENDA.pdf
CE.040 DRENAJE PLUVIAL_RM 126-2021-VIVIENDA.pdfssuserc34f44
 
SOUDAL: Soluciones de sellado, pegado y hermeticidad
SOUDAL: Soluciones de sellado, pegado y hermeticidadSOUDAL: Soluciones de sellado, pegado y hermeticidad
SOUDAL: Soluciones de sellado, pegado y hermeticidadANDECE
 
Sesion 02 Patentes REGISTRO EN INDECOPI PERU
Sesion 02 Patentes REGISTRO EN INDECOPI PERUSesion 02 Patentes REGISTRO EN INDECOPI PERU
Sesion 02 Patentes REGISTRO EN INDECOPI PERUMarcosAlvarezSalinas
 
Topografía 1 Nivelación y Carretera en la Ingenierías
Topografía 1 Nivelación y Carretera en la IngenieríasTopografía 1 Nivelación y Carretera en la Ingenierías
Topografía 1 Nivelación y Carretera en la IngenieríasSegundo Silva Maguiña
 
PPT ASISTENCIA TECNICA PRESENTACIÓN FT- ET.pdf
PPT ASISTENCIA TECNICA PRESENTACIÓN FT- ET.pdfPPT ASISTENCIA TECNICA PRESENTACIÓN FT- ET.pdf
PPT ASISTENCIA TECNICA PRESENTACIÓN FT- ET.pdfZamiertCruzSuyo
 
TAREA 8 CORREDOR INTEROCEÁNICO DEL PAÍS.pdf
TAREA 8 CORREDOR INTEROCEÁNICO DEL PAÍS.pdfTAREA 8 CORREDOR INTEROCEÁNICO DEL PAÍS.pdf
TAREA 8 CORREDOR INTEROCEÁNICO DEL PAÍS.pdfAntonioGonzalezIzqui
 
SEGURIDAD EN CONSTRUCCION PPT PARA EL CIP
SEGURIDAD EN CONSTRUCCION PPT PARA EL CIPSEGURIDAD EN CONSTRUCCION PPT PARA EL CIP
SEGURIDAD EN CONSTRUCCION PPT PARA EL CIPJosLuisFrancoCaldern
 
Exposicion. del documentos de YPFB corporación
Exposicion. del documentos de YPFB corporaciónExposicion. del documentos de YPFB corporación
Exposicion. del documentos de YPFB corporaciónjas021085
 
Proyecto de iluminación "guia" para proyectos de ingeniería eléctrica
Proyecto de iluminación "guia" para proyectos de ingeniería eléctricaProyecto de iluminación "guia" para proyectos de ingeniería eléctrica
Proyecto de iluminación "guia" para proyectos de ingeniería eléctricaXjoseantonio01jossed
 
183045401-Terminal-Terrestre-de-Trujillo.pdf
183045401-Terminal-Terrestre-de-Trujillo.pdf183045401-Terminal-Terrestre-de-Trujillo.pdf
183045401-Terminal-Terrestre-de-Trujillo.pdfEdwinAlexanderSnchez2
 
CHARLA DE INDUCCIÓN SEGURIDAD Y SALUD OCUPACIONAL
CHARLA DE INDUCCIÓN SEGURIDAD Y SALUD OCUPACIONALCHARLA DE INDUCCIÓN SEGURIDAD Y SALUD OCUPACIONAL
CHARLA DE INDUCCIÓN SEGURIDAD Y SALUD OCUPACIONALKATHIAMILAGRITOSSANC
 
PRESENTACION DE CLASE. Factor de potencia
PRESENTACION DE CLASE. Factor de potenciaPRESENTACION DE CLASE. Factor de potencia
PRESENTACION DE CLASE. Factor de potenciazacariasd49
 

Último (20)

CLASE - 01 de construcción 1 ingeniería civil
CLASE - 01 de construcción 1 ingeniería civilCLASE - 01 de construcción 1 ingeniería civil
CLASE - 01 de construcción 1 ingeniería civil
 
Una estrategia de seguridad en la nube alineada al NIST
Una estrategia de seguridad en la nube alineada al NISTUna estrategia de seguridad en la nube alineada al NIST
Una estrategia de seguridad en la nube alineada al NIST
 
3039_ftg_01Entregable 003_Matematica.pptx
3039_ftg_01Entregable 003_Matematica.pptx3039_ftg_01Entregable 003_Matematica.pptx
3039_ftg_01Entregable 003_Matematica.pptx
 
4.6 DEFINICION DEL PROBLEMA DE ASIGNACION.pptx
4.6 DEFINICION DEL PROBLEMA DE ASIGNACION.pptx4.6 DEFINICION DEL PROBLEMA DE ASIGNACION.pptx
4.6 DEFINICION DEL PROBLEMA DE ASIGNACION.pptx
 
IPERC Y ATS - SEGURIDAD INDUSTRIAL PARA TODA EMPRESA
IPERC Y ATS - SEGURIDAD INDUSTRIAL PARA TODA EMPRESAIPERC Y ATS - SEGURIDAD INDUSTRIAL PARA TODA EMPRESA
IPERC Y ATS - SEGURIDAD INDUSTRIAL PARA TODA EMPRESA
 
Fisiología del Potasio en Plantas p .pdf
Fisiología del Potasio en Plantas p .pdfFisiología del Potasio en Plantas p .pdf
Fisiología del Potasio en Plantas p .pdf
 
Linealización de sistemas no lineales.pdf
Linealización de sistemas no lineales.pdfLinealización de sistemas no lineales.pdf
Linealización de sistemas no lineales.pdf
 
Presentación Proyecto Trabajo Creativa Profesional Azul.pdf
Presentación Proyecto Trabajo Creativa Profesional Azul.pdfPresentación Proyecto Trabajo Creativa Profesional Azul.pdf
Presentación Proyecto Trabajo Creativa Profesional Azul.pdf
 
CE.040 DRENAJE PLUVIAL_RM 126-2021-VIVIENDA.pdf
CE.040 DRENAJE PLUVIAL_RM 126-2021-VIVIENDA.pdfCE.040 DRENAJE PLUVIAL_RM 126-2021-VIVIENDA.pdf
CE.040 DRENAJE PLUVIAL_RM 126-2021-VIVIENDA.pdf
 
SOUDAL: Soluciones de sellado, pegado y hermeticidad
SOUDAL: Soluciones de sellado, pegado y hermeticidadSOUDAL: Soluciones de sellado, pegado y hermeticidad
SOUDAL: Soluciones de sellado, pegado y hermeticidad
 
Sesion 02 Patentes REGISTRO EN INDECOPI PERU
Sesion 02 Patentes REGISTRO EN INDECOPI PERUSesion 02 Patentes REGISTRO EN INDECOPI PERU
Sesion 02 Patentes REGISTRO EN INDECOPI PERU
 
Topografía 1 Nivelación y Carretera en la Ingenierías
Topografía 1 Nivelación y Carretera en la IngenieríasTopografía 1 Nivelación y Carretera en la Ingenierías
Topografía 1 Nivelación y Carretera en la Ingenierías
 
PPT ASISTENCIA TECNICA PRESENTACIÓN FT- ET.pdf
PPT ASISTENCIA TECNICA PRESENTACIÓN FT- ET.pdfPPT ASISTENCIA TECNICA PRESENTACIÓN FT- ET.pdf
PPT ASISTENCIA TECNICA PRESENTACIÓN FT- ET.pdf
 
TAREA 8 CORREDOR INTEROCEÁNICO DEL PAÍS.pdf
TAREA 8 CORREDOR INTEROCEÁNICO DEL PAÍS.pdfTAREA 8 CORREDOR INTEROCEÁNICO DEL PAÍS.pdf
TAREA 8 CORREDOR INTEROCEÁNICO DEL PAÍS.pdf
 
SEGURIDAD EN CONSTRUCCION PPT PARA EL CIP
SEGURIDAD EN CONSTRUCCION PPT PARA EL CIPSEGURIDAD EN CONSTRUCCION PPT PARA EL CIP
SEGURIDAD EN CONSTRUCCION PPT PARA EL CIP
 
Exposicion. del documentos de YPFB corporación
Exposicion. del documentos de YPFB corporaciónExposicion. del documentos de YPFB corporación
Exposicion. del documentos de YPFB corporación
 
Proyecto de iluminación "guia" para proyectos de ingeniería eléctrica
Proyecto de iluminación "guia" para proyectos de ingeniería eléctricaProyecto de iluminación "guia" para proyectos de ingeniería eléctrica
Proyecto de iluminación "guia" para proyectos de ingeniería eléctrica
 
183045401-Terminal-Terrestre-de-Trujillo.pdf
183045401-Terminal-Terrestre-de-Trujillo.pdf183045401-Terminal-Terrestre-de-Trujillo.pdf
183045401-Terminal-Terrestre-de-Trujillo.pdf
 
CHARLA DE INDUCCIÓN SEGURIDAD Y SALUD OCUPACIONAL
CHARLA DE INDUCCIÓN SEGURIDAD Y SALUD OCUPACIONALCHARLA DE INDUCCIÓN SEGURIDAD Y SALUD OCUPACIONAL
CHARLA DE INDUCCIÓN SEGURIDAD Y SALUD OCUPACIONAL
 
PRESENTACION DE CLASE. Factor de potencia
PRESENTACION DE CLASE. Factor de potenciaPRESENTACION DE CLASE. Factor de potencia
PRESENTACION DE CLASE. Factor de potencia
 

Sensor y transductor piezoeléctrico

  • 1. 2015 UNIVERSIDAD DE LA SALLE VICTORIA INGENIERÍA BIOMÉDICA – BIOCONTROLADORES 2DO PARCIAL 6TO SEMESTRE | Discente Mariann Compeán Mendoza
  • 2. Página 1 de 30 Biocontroladores 2do Parcial BIOCONTROLADORES ING. ALBERTO ALEJO MORENO GUERRERO Fecha de la clase: 16 de febrero de 2015 Nombre de Exposición: Tareas a realizar: Principio del funcionamiento de materiales piezoeléctricos, elaborar una lista de sensores y transductores, aplicación de los sensores y transductores en biomédica. Sensor: El término se refiere a un elemento que responde a un estímulo físico produciendo una señal relacionada con el estímulo de entrada. Dentro del sensor hay un elemento considerado como el intérprete, mejor conocido como el transductor, se refiere a un elemento que convierte energía de un tipo a otro tipo, por ejemplo energía mecánica a la eléctrica. (Efecto piezoeléctrico) BIOCONTROLADORES ING. ALBERTO ALEJO MORENO GUERRERO Fecha de la clase: 18 de febrero de 2015 Nombre de Exposición: Tareas a realizar: Flexi Force TAREA La piezoelectricidad es un fenómeno que ocurre en determinados cristales que, al ser sometidos a tensiones mecánicas, en su masa adquieren una polarización eléctrica y aparecen una diferencia de potencial y cargas eléctricas en su superficie.
  • 3. Página 2 de 30 Biocontroladores 2do Parcial Este fenómeno también ocurre a la inversa: se deforman bajo la acción de fuerzas internas al ser sometidos a un campo eléctrico. El efecto piezoeléctrico es normalmente reversible: al dejar de someter los cristales a un voltaje exterior o campo eléctrico, recuperan su forma. Los materiales piezoeléctricos son cristales naturales o sintéticos que carecen de centro de simetría. Una compresión o un cizallamiento provocan disociación de los centros de gravedad de las cargas eléctricas, tanto positivas como negativas. Como consecuencia, en la masa aparecen dipolos elementales y, por influencia, en las superficies enfrentadas surgen cargas de signo opuesto. La propiedad de la piezoelectricidad fue observada por primera vez por Pierre y Jacques Curie en 1881 estudiando la compresión del cuarzo. Al someterlo a la acción mecánica de la compresión, las cargas de la materia se separan. Esto propicia una polarización de la carga, lo cual causa que salten chispas. Para que en la materia ocurra la propiedad de la piezoelectricidad debe cristalizar en sistemas que carezcan de centro de simetría (que posean disimetría) y, por lo tanto, de eje polar. De las 32 clases cristalinas, en 21 no existe el centro mencionado. En 31 de estas clases ocurre la propiedad piezoeléctrica, en mayor o menor medida. Los gases, los líquidos y los sólidos con simetría no poseen piezoelectricidad. Si se ejerce presión en los extremos del eje polar se produce polarización: flujo de electrones se dirige hacia un extremo y genera en él una carga negativa, mientras que en el extremo opuesto se induce una carga positiva. Cuando se utilizan láminas de cristal estrechas y de gran superficie, el alto voltaje obtenido – necesario para que salte la chispa– es mayor. Las láminas estrechas se cortan de manera que el eje polar cruce perpendicularmente dichas caras. La corriente generada es proporcional al área de la placa y a la rapidez de la variación de la presión aplicada ortogonalmente a la superficie de la placa. Otra aplicación importante de la piezoelectricidad resulta por cumplirse la propiedad inversa:  Si la placa de material piezoeléctrico se somete a una tensión variable, se comprime y se relaja, oscilando a los impulsos de una señal eléctrica.  Cuando esta placa está en contacto con un fluido le transmite sus vibraciones y produce ultrasonidos. La primera aplicación práctica de la piezoelectricidad, que surge de la cualidad de transformar una señal mecánica (presión) en una señal eléctrica (corriente eléctrica), es la del sónar. Al final de la Primera guerra mundial se descubrió que las ondas sonoras producidas por los submarinos podían ser detectadas por un trozo de cuarzo sumergido en el agua, en el que se medían las corrientes generadas y posibilitaba la detección de la dirección proveniente del sonido.
  • 4. Página 3 de 30 Biocontroladores 2do Parcial El sónar consta de una sonda (piezoeléctrico) que es un transductor; es decir: funciona según la sucesión de eventos siguiente:  Emite vibraciones que producen ondas ultrasónicas en el agua en la dirección del eje polar; es decir: recibe su eco.  El emisor se mueve para que la onda emitida «barra» el espacio hasta localizar la dirección en que se encuentra el obstáculo.  El eco recibido golpea el cristal piezoeléctrico y produce una corriente eléctrica.  Finalmente, el dato de la distancia a la cual se encuentra el obstáculo que reemite un eco se obtiene aplicando los cálculos derivados de la teoría del efecto Doppler. Una de las aplicaciones más extendidas de este tipo de cristales sucede en los encendedores eléctricos. En su interior llevan un cristal piezoeléctrico al cual golpea bruscamente el mecanismo de encendido. Este golpe seco provoca una elevada concentración de carga eléctrica, capaz de crear un arco voltaico o chispa, que enciende el mechero. Otra aplicación importante de un cristal piezoeléctrico es su utilización como sensor de vibración. Cada una de las variaciones de presión producidas por la vibración provoca un pulso de corriente proporcional a la fuerza ejercida. Fácilmente se ha convertido una vibración mecánica en una señal eléctrica lista para amplificar. Basta conectar un cable eléctrico a cada una de las caras del cristal y enviar esta señal hacia un amplificador. Por ejemplo, en pastillas piezoeléctricas de guitarra. Una aplicación adicional muy importante de la piezoelectricidad, pero en este caso al revés, sucede en los inyectores de combustible de los motores de combustión interna. Al aplicarse una diferencia de potencial a un material piezoeléctrico se consigue abrir el inyector, lo cual permite al combustible, a muy alta presión, entrar en el cilindro. El uso de inyectores piezoeléctricos posibilita controlar, con enorme precisión, los tiempos de inyección y la cantidad de combustible que se introduce en el motor. Ello redunda en mejoras en consumo, prestaciones y rendimiento de los motores. • Actuadores . • Altavoces de agudos (Tweeters), pequeños altavoces. • Cápsula (Pick-up) de tocadiscos. • Encendedores o mecheros eléctricos. • Encendido electrónico de calefons y estufas a gas. • Filtros SAW. • Hidrófonos (Geofísica). • Líneas de retardo. • Motores piezoeléctricos. • Recarga automática de baterías para teléfonos móviles y computadoras portátiles. • Reguladores de presión proporcional neumáticos. • Reloj de cuarzo. • Sensores de vibración en guitarras eléctricas. • Sensores. • Transductores ultrasónicos (como los cabezales de los ecógrafos).
  • 5. Página 1 de 30 Biocontroladores 2do Parcial LM35
  • 6. Página 2 de 30 Biocontroladores 2do Parcial
  • 7. Página 3 de 30 Biocontroladores 2do Parcial
  • 8. Página 4 de 30 Biocontroladores 2do Parcial Clase labView TAREA El sensor FlexiForce actúa como una fuerza de detección de resistencia en un circuito eléctrico. Cuando se descarga el sensor de fuerza, su resistencia es muy alta. Cuando se aplica una fuerza al sensor, esta resistencia disminuye. La resistencia puede ser leída por la conexión de un multímetro a los dos pasadores exteriores, a continuación, aplicar una fuerza a la zona de detección. El sensor FlexiForce es un circuito impreso ultra-delgada y flexible, que se puede integrar fácilmente en la mayoría de aplicaciones. Con su construcción de medición fina como el papel, la flexibilidad y la fuerza, capacidad, el sensor de fuerza FlexiForce puede medir la fuerza entre casi cualquier par de superficies y es lo suficientemente resistente para soportar la mayoría de los ambientes. FlexiForce tiene una mejor detección de fuerza propiedades, linealidad, histéresis, la deriva, y sensibilidad a la temperatura que cualquier otra fuerza de película delgada sensores. La "zona de detección activa" es un círculo de diámetro 0.375 "al final de los sensores. BIOCONTROLADORES ING. ALBERTO ALEJO MORENO GUERRERO Fecha de la clase: 23 de febrero de 2015 Nombre de Exposición: Pdf Flexi Force Sensors Manual Tareas a realizar: Resumen del 2.2 de Bolton (17al22). Complementar información con el Articulo national instrument y la información datasheet de sensores de temperatura (LM35), flexiforce y el que mide la aceleración (MMA7361L) La calibración es el método por el cual la salida eléctrica del sensor está relacionada con una unidad de ingeniería real, tales como libras o Newtons. Para calibrar, aplicar una fuerza conocida al sensor, y equiparar la salida de la resistencia del sensor a esta fuerza. Repita este paso con una serie de fuerzas conocidas que se aproximan a la gama de carga a utilizar en la prueba. Trazar la fuerza con la conductancia (1 / R). Una interpolación lineal puede entonces hacerse entre carga cero y las cargas de calibración conocidos, para determinar el rango de fuerza real que coincide con el rango de salida del sensor.
  • 9. Página 5 de 30 Biocontroladores 2do Parcial BIOCONTROLADORES ING. ALBERTO ALEJO MORENO GUERRERO Fecha de la clase: 4 de marzo de 2015 Nombre de Exposición: Equipos en exposición Tareas a realizar: TAREA RESUMEN “DAY WITHOUT AUTOMATIC CONTROL” Estamos vivos porque cantidades importantes de nuestro cuerpo como la presión arterial, el ritmo cardíaco, blanco y las concentraciones de glóbulos rojos se regulan automáticamente y así se mantienen dentro de ciertos niveles. Paso los responsables son los dispositivos que permiten corregir las tasas de latidos cardiacos anormales cuando el control automático de nuestro cuerpo sistema no funciona normalmente. Podemos imaginar lo que puede pasar sin estos controles por pensar en las consecuencias de la falta de control; cuando la presión arterial se dispara por ejemplo se puede producir un accidente cerebrovascular, mientras que cuando la presión es demasiado baja, se puede producir pérdida del conocimiento. El cuerpo humano ha diseñado sus mecanismos de control automático guiadas por la genética como los humanos evolucionaron, tal vez la modificación de estos mecanismos de una manera más o menos en "tiempo real", a un cierto grado, según sea necesario, guiado por las influencias ambientales e interacciones. Se debe mencionar que el control de retroalimentación es un mecanismo central en las primeras formas de vida buscando comida: sensores detectan la posición relativa a la fuente de alimentación y los controladores de movimiento ajustar en consecuencia el uso de actuadores existentes (aletas, flagelos etc.). Somos conscientes del control que utilizamos para agarrar un vaso de agua, donde utilizamos la información de retroalimentación de la vista y también tocamos para mover nuestra mano, pero es posible que no sea tan consciente o familiarizarse con los mecanismos automáticos de control mencionados anteriormente - control de la temperatura corporal por ejemplo, a pesar de que son fácilmente observables. Pero incluso en el caso del control del motor de la mano, por lo general no pensamos en el mecanismo de control subyacente hasta que el control automático falla en algunos trastornos del sistema nervioso (por ejemplo, el Parkinson o una lesión cerebral traumática), donde la falta de control hace que su importancia obvia a menudo muy dramáticamente. Hay muchos campos de aplicación para el control, cada uno con sus propios modelos y requisitos particulares. Conceptos de control, las teorías y los algoritmos se utilizan en la fabricación, en los procesos químicos, refinerías, plantas de energía eléctrica nucleares como no nucleares, tuberías, transmisión y distribución de electricidad, transporte (aire, agua subterránea, submarina, espacio), la economía, la ciencia política, la psicología, la física, la biología. Más recientemente, el área de la ciber-físicos Sistemas intenta encapsular la estrecha integración de los ordenadores y el mundo físico en el control.
  • 10. Página 6 de 30 Biocontroladores 2do Parcial Control y sus aplicaciones Los métodos de control se utilizan siempre que alguna cantidad, tales como la temperatura, la altitud o velocidad, se debe hacer a comportarse de alguna manera deseable con el tiempo. Por ejemplo, los métodos de control se utilizan para asegurarse de que la temperatura en nuestros hogares se mantiene dentro de los niveles aceptables, tanto en invierno como en verano; por lo que los aviones mantienen el rumbo, velocidad y altitud deseados; y así las emisiones de automóviles cumplen con las especificaciones. El control esta alrededor de nosotros El control es un concepto común, ya que siempre son variables y cantidades, que deben efectuarse a comportarse de alguna manera deseable con el tiempo. Ponga control en su futuro La zona de los controles es desafiante y gratificante como nuestro mundo se enfrenta a problemas de control cada vez más complejas que necesitan ser resueltos. Las necesidades inmediatas incluyen el control de emisiones para un medio ambiente más limpio, la automatización en las fábricas, el espacio no tripulado y la exploración bajo el agua, y el control de las redes de comunicación. El control es un reto, ya que toma fuertes fundamentos de la ingeniería y las matemáticas, utiliza extensamente software y hardware y requiere la capacidad para abordar y resolver nuevos problemas en una variedad de disciplinas, que van desde aeronáutica a la ingeniería eléctrica y química, la química, la biología y la economía . RESUMEN “Introducción y Motivaciones para el Control Automático”  Sistema: Un dispositivo o procedimiento que tiene entradas y salidas identificables. Dibujo de los límites de un sistema implica un grado de abstracción.  Para controlar un sistema significa hacer salidas de interés siguen un comportamiento deseado (trayectoria, perfil) a pesar de las perturbaciones y otros errores.  En Control Automático, las acciones correctivas necesarias para lograr el comportamiento de salida requerida se llevan a cabo por la máquina.  4 razones para construir sistemas de control:  Amplificación de potencia  El control remoto.  La conveniencia de la forma de la entrada  La compensación por disturbios ________________________________________________________________________________ EFECTO PIEZOELECTRICO Los materiales piezoeléctricos pueden convertir la tensión mecánica en electricidad, y la electricidad en vibraciones mecánicas. El cuarzo es un ejemplo de un cristal piezoeléctrico natural. Los cristales de cuarzo están hechos de átomos de silicio y oxígeno en un patrón repetitivo. En el cuarzo, los átomos de silicio tienen una carga positiva y los átomos de oxígeno tienen una carga negativa. Normalmente, cuando el cristal no está bajo ningún tipo de estrés externo, las cargas se dispersan uniformemente en las moléculas a través del cristal.
  • 11. Página 7 de 30 Biocontroladores 2do Parcial Pero cuando el cuarzo se estira o exprime, el orden de los átomos cambia ligeramente. Este cambio causa que las cargas negativas se acumulen en un lado y las cargas positivas se acumulen en el lado opuesto. Cuando haces un circuito que conecta un extremo del cristal con el otro, puedes utilizar esta diferencia potencial para producir corriente. Entre más aprietas el cristal más fuerte será la corriente eléctrica. Por el contrario, enviar una corriente eléctrica a través del cristal cambia su forma. TRANSDUCTOR Una definición posible de Transductor es "un dispositivo sobre el que actúa potencia desde un sistema y que suministra potencia, usualmente en otra forma a un segundo sistema". Desde el punto de vista de la energía existen dos clases de Transductores, activos y pasivos. Un Transductor pasivo, o auto generativo es uno que tiene una entrada y una salida (dos puertos de energía). Toda la energía eléctrica de salida, se deriva de la entrada física. Puesto que la salida eléctrica, está limitada por la entrada física, tales Transductores tienden a exhibir un bajo contenido energético de salida. Un Transductor activo tiene una entrada física, una salida eléctrica, y una entrada de excitación eléctrica (i.e. tres puertos de control). SENSOR Un sensor es un dispositivo eléctrico y/o mecánico que convierte magnitudes físicas (luz, magnetismo, presión, etc.) en valores medibles de dicha magnitud. Esto se realiza en tres fases: Un fenómeno físico a ser medido es captado por un sensor, y muestra en su salida una señal eléctrica dependiente del valor de la variable física. La señal eléctrica es modificada por un sistema de acondicionamiento de señal, cuya salida es un voltaje. El sensor dispone de una circuitería que transforma y/o amplifica la tensión de salida, la cual pasa a un conversor A/D, conectado a un PC. El convertidor A/D transforma la señal de tensión continua en una señal discreta. BIBLIOGRAFIA:  Efecto piezoeléctrico, Nano days (The biggest event for the smallest science) Recuperado de: http://www.nisenet.org/sites/default/files/catalog/uploads/spanish/12194/electricsqueeze_image s_13nov13_sp.pdf  Universidad de El Salvador, Facultad de Ingeniería Y Arquitectura - Escuela de Ingeniería Eléctrica - Instrumentación Electrónica I UNIDAD III - SENSORES Y TRASNDUCTORES. Recuperado de: http://www.oocities.org/iel_115/archivos/capitulo3.pdf  Vignoni M. “Sensores”. Recuperado de: http://www.isa.cie.uva.es/~maria/sensores.pdf
  • 12. Página 8 de 30 Biocontroladores 2do Parcial RESUMEN 2.2 TERMINOLOGIA DEL FUNCIONAMIENTO 1. Rango y Margen. El rango de un transductor define los límites entre los cuales puede variar la entrada y el margen es el valor máximo de la entrada menos el valor mínimo. 2. Error. Es la diferencia entre el resultado de una medición y el valor verdadero de la cantidad que se mide. 3. Exactitud. Es el grado hasta el cual un valor producido por un sistema de medición podría estar equivocado. 4. Sensibilidad. Es la relación que indica que tanta salida se obtiene por unidad de entrada. 5. Error por histéresis. Los transductores pueden producir distintas salidas de la misma magnitud que se mide, si dicha magnitud se obtuvo mediante un incremento o una reducción continuos. A este efecto se le conoce como histéresis. 6. Error por no linealidad. La desviación máxima respecto a la línea recta correspondiente. 7. Repetibilidad/reproductibilidad. Describen la capacidad para producir la misma salida después de aplicar varias veces el mismo valor de entrada. 8. Estabilidad. Capacidad para producir la misma salida cuando se emplea para medir una entrada constante en un periodo. 9. Banda. Es el rango de valores de entrada durante los cuales no hay salida. 10. Resolución. Es el cambio mínimo del valor de la entrada capaz de producir un cambio observable en la salida. 11. Impedancia de salida. LM35 El LM35 es un sensor de temperatura con una precisión calibrada de 1ºC. Su rango de medición abarca desde -55°C hasta 150°C. La salida es lineal y cada grado centígrado equivale a 10mV, por lo tanto: 150ºC = 1500mV y -55ºC = -550mV. MMA7361L El sensor funciona con alimentación de entre 2,2 y 3.6VDC (óptima 3.3V), y por lo general consume sólo 400μA de corriente. Los tres ejes tienen su propia salida analógica. FLEXIFORCE Pueden medir la fuerza entre casi cualquier par de superficies y son lo suficientemente resistente para soportar la mayoría de los ambientes. Tiene una delgadez [0,008 pulg. (0,203 mm)], mejor linealidad, provoca una mejor medición de cargas más altas y su salida es estable con respecto a la carga de área. PRACTICA FLEXIFORCE 100 g 14.6 90 g 16.5 80 g 20.5 70 g 26.7 60 g 32.3 50 g 46 110 N 12.5 210 N 5 310 N 4.2 410 N 3 510 N 2.8 610 N 2.8
  • 13. Página 9 de 30 Biocontroladores 2do Parcial
  • 14. Página 10 de 30 Biocontroladores 2do Parcial BIOCONTROLADORES ING. ALBERTO ALEJO MORENO GUERRERO Fecha de la clase: 9 de marzo de 2015 Nombre de Exposición: Clase Pizarrón Tareas a realizar: sistemas que se describen de ecuaciones diferenciales de primer orden Un sensor de orden cero es aquel cuyas salidas está relacionada con la entrada mediante una ecuación del tipo: y(t)=Kx(t) K= sensibilidad estática X= valor de la entrada al sistema TAREA Los sistemas de primer orden continuos son aquellos que responden a una ecuación diferencial de primer orden: )()( )( 00 trbtca dt tdc  La función de transferencia es: 0 0 )( )( as b sR sC   Reacomodando términos también se puede escribir como: 1)( )(   s K sR sC  Donde 0 0 a b K  Es la ganancia en estado estable 0 1 a  Es la constante de tiempo del sistema el valor  1 0  as Se denomina polo.  Responden muy rápido a los cambios
  • 15. Página 11 de 30 Biocontroladores 2do Parcial BIOCONTROLADORES ING. ALBERTO ALEJO MORENO GUERRERO Fecha de la clase: 11 de marzo de 2015 Nombre de Exposición: Clase Pizarrón Tareas a realizar: Características dinámicas de los sensores: masas, inductancias. Capacidades: eléctricas, térmicas, fluidos. Elementos que almacenan energía, hace que la respuesta de un sensor a señales de entrada variable sea distinta al que presenta cuando los sensores de entrada son constantes descrita mediante las características estáticas. La velocidad de respuesta Indica la rapidez con que le sistema de medida responde a los cambios en la variable de entrada para poder determinar las características dinámicas de un sensor, hay que aplicar a su entrada una magnitud variable. Esta puede ser una entrada transitoria (impulso, escalón, rampa), periódica (senoidal) o aleatoria. Para describir matemáticamente el comportamiento dinámico del sensor, se supone que la salida y la entrada se relacionan según una ecuación diferencial lineal de coeficientes constantes a que por lo tanto se tiene su sistema lineal invariable en el tiempo (LTI). SISTEMAS DE ORDEN CERO Responden de manera inmediata. Por ejemplo: El resorte.
  • 16. Página 12 de 30 Biocontroladores 2do Parcial Ecuaciones constitutivas SISTEMA DE PRIMER ORDEN 1er elemento almacena la energía y el 2do la disipa. El sistema físico que se usa para ejemplificar las ecuaciones diferenciales es el circuito RC. Entrada: v Salida: vc
  • 17. Página 13 de 30 Biocontroladores 2do Parcial LEY DE VOLTAJE DE KIRCCHOFF E = VR + Vc VR = IR I = dQ/dt Vc = Q/C Q = CVc dQ/dt = dCVc/dt I= C (dVc/dt) VR = C (dVc/dt) R VR = RC (dVc/dt) E = RC (dV/dt) + Vc Tao = constante de tiempo para la dinámica de un sistema de primer orden = Ʈ La tao es R que multiplica a C Ʈ Ẋ + X = f(t) Sustituimos los valores: RC (dVc/dt) + Vc = E Si: R = 1000 Ὡ C = ¿? Ʈ = 1 Seg Ʈ = 1 = 1000(C) LVK
  • 18. Página 14 de 30 Biocontroladores 2do Parcial LCK Ʈ Ẋ + X = f(t) (Forma general de una ecuación diferencial ordinaria de primer orden de coeficientes constantes) RC (dVc/dt) + Vc = E Solución: X = C𝑒λ𝑡 Ẋ = λ C 𝑒λ𝑡 Ʈ λ C 𝑒λ𝑡 + 𝑒λ𝑡 = E C 𝑒λ𝑡 (Ʈ λ + 1) = E C 𝑒λ𝑡 (Ʈ λ + 1) = 0
  • 19. Página 15 de 30 Biocontroladores 2do Parcial Ʈ λ + 1 = 0 λ = - (1/ Ʈ) X = C𝑒λ𝑡 X = C𝑒−(1/Ʈ)𝑡 Xh = C𝑒−𝑡/Ʈ = Solución de la homogénea En el estado estable: dVc/dt = 0 Vc = E = Xp = Solución de la particular (la estable es la particular) Por lo tanto, X = Xh (homogénea) + Xp (particular) Vc = C𝑒−𝑡/Ʈ + E en t = 0, Vc = 0 Vc = -E𝑒−𝑡/Ʈ + E Vc = E(1- 𝑒−𝑡/Ʈ )
  • 20. Página 16 de 30 Biocontroladores 2do Parcial TERMOMETRO DE MERCURIO
  • 21. Página 17 de 30 Biocontroladores 2do Parcial
  • 22. Página 18 de 30 Biocontroladores 2do Parcial Sistema de 2do orden Sistema masa, resorte, amortiguador. Si C = 0 Mx (dos puntos) + Kx = 0 Sigue siendo de 2do orden X (dos puntos) = - (K/m) x
  • 23. Página 19 de 30 Biocontroladores 2do Parcial BIOCONTROLADORES ING. ALBERTO ALEJO MORENO GUERRERO Fecha de la clase: 18 de marzo de 2015 Nombre de Exposición: Clase Pizarrón Tareas a realizar:
  • 24. Página 20 de 30 Biocontroladores 2do Parcial
  • 25. Página 21 de 30 Biocontroladores 2do Parcial Cuando ζ se iguala a 1 el sistema es rápido y no tiene oscilación.
  • 26. Página 22 de 30 Biocontroladores 2do Parcial (Wn)( ζ) = a Si ζ > 1 No hay oscilaciones pero le lleva más tiempo llegar a su punto de reposo que al crítico. Cuando son reales desaparece la oscilación. (Amortiguadores de puertas). M: Masa C: amortiguamiento Cc: Coeficiente amortiguamiento critico = 2(raíz cuadrada de km) ζ: Factor de amortiguamiento = (C/Cc). K: rigidez
  • 27. Página 23 de 30 Biocontroladores 2do Parcial Ejemplo. Consideren un peso de 19.6 N, el cual es sujetado por un resorte, que sufre de una elongación de 50 cm al aplicársele 4 N de Fuerza. Si el sistema recibe un desplazamiento de 1 m y posteriormente se suelta. a) Determine la respuesta del sistema. X(t). b) Determine la respuesta del sistema si además recibe un amortiguamiento de 8 (dx/dt). c) Determine la respuesta del sistema ante una fuerza de excitación (f(t)) de 80sen(2t) (pendiente)
  • 28. Página 24 de 30 Biocontroladores 2do Parcial
  • 29. Página 25 de 30 Biocontroladores 2do Parcial
  • 30. Página 26 de 30 Biocontroladores 2do Parcial
  • 31. Página 27 de 30 Biocontroladores 2do Parcial PUNTOS CLAVE PARA EL EXAMEN  Leer el artículo “Dynamic_Systems PennUniv”  Leer el capítulo 10, Énfasis en 10.4. Mecánica de Bolton.