El documento presenta una introducción al curso de instrumentación digital, que estudia las características y ventajas de los instrumentos digitales utilizados comúnmente en medición y control industrial. Se revisan conceptos como la selección, instalación y operación de estos instrumentos, así como su calibración y configuración.

1. Instrumentación digital
Semana 1
Introducción al curso

2. El curso estudia las características de los
instrumentos digitales que actualmente son
de uso extendido en la mayoría de las
aplicaciones de medición y control de
variables industriales.
RESUMEN

3. Se revisan las ventajas de estos instrumentos
con respecto a los analógicos y las pautas
para realizar una adecuada selección,
instalación y operación de los mismos.
RESUMEN

4. Se incluye el estudio de los conceptos de
calibración y configuración de instrumentos
de campo y panel de diferentes tecnologías.
RESUMEN

5. Objetivos del curso
• Conceptos de calibración de instrumentos
Aplicar
• Funciones y ventajas de los instrumentos digitales
Identificar
• Transmisores y válvulas de control de tecnología digital.
• Controladores de proceso de lazo simple
Configurar

6. Sistema de evaluación
NOTA FINAL – de 0 a 20
(12,5 - Aprueba)
PA – 40%
(Práctica en aula)
PL – 60%
(Práctica de laboratorio)

7. Sistema de evaluación
DESAPROVACIÓN
Nota final
Menor igual a 12,4
DI (Inasistencias)
Mayor a 30%
4 inasistencias
3 tardanzas = 1
inasistencia

8. Calificación diaria de clase
Calificación
Parte
Asíncrona
Evaluación
antes
20%
Parte Síncrona
Evaluación al
inicio
25%
Evaluación al
final
25%
Tarea
30%

9. Classroom rules
Mute the microphone
Raise your hand to intervene
Answer "YES": when asked a question
Answer “NOT": when asked a question
Recommend "Go slower"
Recommend "Go faster"

10. ¿Están listos?
Entonces empecemos

11. Señales eléctricas de control

12. Señal digital discreta
• Es una señal que
presenta valores finitos
que tienen un variación
discreta en el tiempo.

13. Señal analógica
• Es una señal que
presenta valores
infinitos que varían en
el tiempo

14. Señal digital binaria
• Es una señal que
presenta dos valores, 0
y 1 lógico (0-5vdc).

15. ¿Cómo usamos estas señales
eléctricas?

16. Elemento primario / Sensor / Transductor
• El elemento primario de control es
el sensor propiamente dicho, este
instrumento esta en contacto o
interactúa directamente con la
magnitud física que se desea
medir como: presión,
temperatura, flujo, densidad, PH,
velocidad, peso, etc.
• Este dispositivo convierte estos
valores a unidades eléctricas
proporcionales como: corriente,
voltaje, resistencia y frecuencia

17. Elemento secundario / Transmisor
Capta la variable del proceso por
medio de un elemento primario y la
transmite a distancias en forma de
señales proporcionales a la variable
medida como:
Neumáticas:
• 3 – 15 psi
Eléctricas:
• 0 – 20 mA
• 4 – 20 mA
• 0 – 5 Vdc
• 0 – 10 Vdc
INDICADOR

18. Sensores de contacto y sin contacto
• Los sensores de contacto:
• Son dispositivos electromecánicos que detectan cambios a través del
contacto físico directo.
• Generalmente no requieren de energía eléctrica
• Pueden soportar más corriente y tolerar mejor las alteraciones de la
línea eléctrica;
• Son más fáciles de entender y diagnosticar.

19. • Los sensores sin contacto:
Son dispositivos electrónicos de estado sólido que
crean un campo de energía o haz y reaccionan ante
una alteración en ese campo.
• No se requiere contacto físico
• No tienen componentes móviles que puedan
atascarse, desgastarse o romperse
• Generalmente operan más rápido
• Son más flexibles en cuanto a su aplicación.

20. Características y especificaciones de los sensores

21. Distancia nominal de detección
• La distancia de detección nominal corresponde a la distancia de
operación para la que se ha diseñado un sensor, la cual se obtiene
mediante criterios estandarizados en condiciones normales.

22. Distancia efectiva de detección
• La distancia de detección efectiva corresponde a la distancia de
detección inicial del sensor que se logra en una aplicación instalada.

23. Histéresis
• La histéresis, o desplazamiento diferencial, es la diferencia entre los
puntos de operación (conectado) y liberación (desconectado) cuando
el objeto se aleja de la cara del sensor

24. Repetibilidad
• La repetibilidad es la capacidad de un sensor de detectar el mismo
objeto a la misma distancia todo el tiempo

25. Frecuencia de
conmutación
• La frecuencia de conmutación corresponde a la cantidad de
conmutaciones por segundo que se pueden alcanzar en condiciones
normales. En términos más generales, es la velocidad relativa del
sensor.

27. Tiempo de respuesta
• El tiempo de respuesta de un sensor corresponde al tiempo que
transcurre entre la detección de un objeto y el cambio de estado del
dispositivo de salida

28. Salidas y cableado

29. Voltajes disponibles
• Existen cuatro voltajes disponibles para sensores industriales:
• 12V CC
• 24V CC
• 120V CA
• 240V CA

30. Voltaje de sensores
• Normalmente, los sensores industriales están diseñados para operar
dentro de uno de los siguientes márgenes de voltaje:
• 10-30V CC
• 20-130V CA
• 90-250V CA
• 20-250V CA/CC

31. Flujo de corriente
• Consumo eléctrico típico para cada tipo de sensor:
• Fotoeléctrico 35 mA
• Ultrasónico 70 mA
• Inductivo 15 mA
• Capacitivo 15 mA

32. Tipos de salida
• Hay dos tipos de salidas: electromecánica y de estado sólido.

33. Electromecánica
• Relé
• Interruptor

34. Estado sólido o electrónico
• Transistor
• Transistor de efecto de campo (FET)
• Triac
• Analógico
• Red o bus

35. Cableado
• Conexión de sensores de 2 hilos en serie o en paralelo

36. • Conexión de salidas de 3 hilos en paralelo

37. • Conexión de salidas de 3 hilos en serie

38. ¿Cuál es el proceso o las etapas
de digitalización de una variable
física a una señal digital?

39. ¿Cuál es la diferencia entre,
configurar y calibrar?

40. ¿Qué es un elemento patrón?