SISTEMAS DE MEDIDA

Se denomina sistema de medida a la combinación de dos o más elementos, subconjuntos y partes necesarias para realizar una o varias funciones. En los sistemas de medida, esta función es la asignación objetiva y empírica de un número de propiedades o cualidad de un objeto o evento, de tal forma que la describa. Es decir, el resultado de la medida debe ser: independiente del observador (objetiva), basada en la experimentación (empírica) y de tal forma que exista una correspondencia entre las relaciones numéricas y las relaciones entre las propiedades descriptas. Los objetivos de la medida pueden ser: la vigilancia o seguimiento de procesos, como es el caso de la medida de la temperatura ambiente, de los contadores de gas y de agua, etc.; el control de un proceso, como en el caso de un termostato o el control de nivel de un deposito, etc.

En un sistema de medida se distinguen tres funciones principales, estas son:

•  Adquisición de datos: Consiste, en tomar un conjunto de señales físicas, convertirlas en tensiones eléctricas mediante un dispositivo sensor y digitalizarlas de manera que se puedan procesar.

o   Acondicionamiento de la señal: Modificar la señal eléctrica para facilitar su posterior análisis y/o digitalización

   La señal puede ser demasiado pequeña y se debería amplificar

   La señal puede presentar interferencias o ruidos que se deben eliminar

   La señal puede ser no lineal y requerir una linealización

   La señal puede ser analógica y requerir su digitalización

   La señal puede ser un cambio en el valor de una resistencia y convertirse en una variación de voltaje o corriente

    La señal puede ser una variación de voltaje y requerir una variación de corriente de valor adecuado, etc. 

• Procesamiento de datos: Trata de  la recogida y manipulación de elementos de datos para producir información significativa. 
• Distribución de los datos: El valor medido se presenta a un observador, se almacena o se transmite a otro sistema.

ARQUITECTURA DE LOS SISTEMAS DE INSTRUMENTACIÓN

Entendemos por arquitectura del sistema, la estructuración de éste en bloques funcionales y de las  interacciones entre ellos. Lógicamente, la arquitectura concreta de cada sistema de instrumentación dependerá de la aplicación de éste.

Arquitectura centralizada:

Esta arquitectura realiza la ejecución del algoritmo de medición y control en un núcleo inteligente (centralizadamente), con distancias cortas entre sensores y núcleo, y pocas variables.

Arquitectura distribuida:

A diferencia de la otra, esta posee varios núcleos inteligentes con un número elevado de señales lo que la hace dispersa.

Puede comunicarse con otros sistemas a través de un bus de proceso digital.

Los sistemas de control son aquellos dedicados a obtener la salida deseada de un sistema o proceso. En un sistema general se tienen una serie de entradas que provienen del sistema a controlar, llamado planta, y se diseña un sistema para que, a partir de estas entradas, modifique ciertos parámetros en el sistema planta, con lo que las señales anteriores volverán a su estado normal ante cualquier variación.

Un sistema de control básico es mostrado en la siguiente figura:

Hay varias clasificaciones dentro de los sistemas de control. Atendiendo a su naturaleza son analógicos, digitales o mixtos; atendiendo a su estructura (número de entradas y salidas) puede ser control clásico o control moderno; atendiendo a su diseño pueden ser por lógica difusa, redes neuronales. La clasificación principal de un sistema de control es de dos grandes grupos, los cuáles son:

Sistema de lazo abierto: Sistema de control en el que la salida no tiene efecto sobre la acción de control.

Sistema de lazo cerrado: Sistema de control en el que la salida ejerce un efecto directo sobre la acción de control.