PARTE 1: PRINCIPIOS DE INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA
CAPÍTULO 1
Sistemas de unidades de medición
Introducción
Unidades de medida y rivalidades
Cantidades físicas y sus unidades de medida
Unidades fundamentales: en mecánica, las unidades fundamentales son medidas de longitud, masa y tiempo.
Sistemas de unidades Patrones de medición.
Patrones eléctricos
Patrones de temperatura e intensidad luminosa
Preguntas de repaso y consulta
Ejercicios.
Referencias.
CAPÍTULO 2
Medición y error.
Fuentes de error.
Categorización de los errores
Tratamiento estadístico básico y errores aleatorios
Cálculo del error de una medición.
Exactitud y precisión.
Preguntas de repaso
Ejercicios
Terminología asociada con instrumentación industrial.
Referencias
CAPÍTULO 3
Sensores y transductores
Efectos en que se basan los sensores para su funcionamiento
Algunos aspectos que determinan la elección de un sensor
Sensores de temperatura
Escalas termométricas
Detectores resistivos de temperatura (RTDs)
Termistores o termorresistores Linealización de termistores Aplicaciones de los termistores
Termopares
Sensores de temperatura integrados basados en silicio
Pirómetros de radiación.
Pirómetros de radiación total
Transductores de sonido
Ondas de sonido El Decibel (dB) Tipos de sonido Infrasonidos
Sensores basados en ultrasonidos
Aplicaciones
Sensores de luz
Naturaleza de la luz Unidades de luz
Elementos sensores de luz
Fotorresistencias
Especificaciones técnicas de las fotorresistencias
Detectores de infrarrojo
Sensores reflectivos
Fotodiodos y fototransistores
PIR o sensor de movimientos infrarrojo pasivo (sensor piroeléctrico) .
Transductores fotovoltaicos Transductores de presión
Clases de presión
Sensor capacitivo
Sensor de galgas extensiométricas
Sensor inductivo Sensor piezoeléctrico Medición de presión Tubos Bourdon
Diafragmas.
Fuelles
Transductores de flujo
Ejercicios.
Referencias
Preguntas de repaso.
CAPÍTULO 4
Acondicionamiento de señales.
Circuitos de puente
Puente de Wheatstone
Amplificadores operacionales.
Generalidades.
Amplificador operacional ideal
Aproximaciones para el análisis de circuitos con amplificadores operacionales
Relación de rechazo en modo común (CMRR = Common Mode Rejection Ratio)....... . . .. . .. .. .. . .
Algunas aplicaciones de los amplificadores operacionales Principales configuraciones de los amplificadores operacionales.
Comparadores de voltaje
Amplificador inversor Amplificador no inversor.
Sumador invers.ar
Amplificador diferencial
Amplificador de instrumentación
Seguidor de voltaje
Ejercicios Referencias
Conversión digital-análoga.
DAC con factores binarios ponderados
DAC con red R-2R
Otras aplicaciones con amplificadores operacionales
Realimentación positiva
Filtros activos con amplificadores operacionales
Preguntas de repaso.
CAPÍTULO 5
Conversión análoga-digital y digital-análoga
ADC de aproximaciones sucesivas
ADC de doble rampa.
ADC tipo flash
Conversión análoga-digital (A/D) en microcontroladores
Conversión A/D en 8 o 1 O bits
Ejercicios Referencias
PARTE II: PRINCIPIOS DE TELEMETRÍA Y TELECONTROL
Introducción
¿Qué es telemetría?
Sistemas de telemetría
CAPÍTULO 6
Telemetría de canal único simple
Transmisores de medida para variables de proceso.
El concepto de "cero vivo"
Telemedida por corriente: lazo de 4-20 mA
Transmisores de 4 a 20 mA
Preguntas de repaso
Referencias
CAPÍTULO 7
Telemetría de canal múltiple
Multiplexado por división en frecuencia (FDM)
Multiplexado por división en el tiempo (TDM)
Codificación de línea (line coding) o formato de transmisión ... Cuantificación y codificación
Ruido
Preguntas de repaso
Ejercicios
Referencias
CAPÍTULO 8
Sensores inteligentes
Ejemplo de escalización
Ejemplo de aplicación
Recursos para comunicaciones en los microcontroladores PIC Instrucciones relacionadas
Módulo usart (universal synchronous asynchronous receiver transmitter)
Visualización de los datos en el computador
Conexión serial/USE
Sensor inteligente de temperatura DS18B20
Comandos ROM
Comandos de función del DS 18B20 Operación de lectura/ escritura
Slots de tiempo de lectura
Protocolos autodetectores
Control de paridad
Suma de comprobación (checksum) Códigos de redundancia cíclica (CRC)
Regulación: bandas de frecuencia y normatividad colombiana
Preguntas de repaso
Ejercicios
Referencias
CAPÍTULO 9
Comunicaciones industriales
Características de las redes de control Protocolo HART
HART y el lazo convencional de proceso
Señal de FSK del protocolo HART
Comandos HART . Campos
Buses de campo
El estándar de comunicación RS232
Control de flujo
RS422.
RS485
Otros aspectos relacionados con la interfaz estándar EIA RS-485
Medio de transmisión.
Otras consideraciones sobre los buses de campo
Modbus .
Modo ASCII
Modo RTU
Preguntas de repaso
Ejercicios Referencias
CAPÍTULO 10
Sistemas SCADA: control supervisorio y adquisición de datos
Componentes principales de un sistema SCADA.
Prestaciones de un sistema SCADA.
Aplicaciones de los sistemas SCADA.
Nuevas variantes en sistemas del tipo SCADA.
COMyOPC.
Ejercicios .
Referencias
CAPÍTULO 11
Redes de sensores
Subsistemas de un nodo sensor
Retos técnicos y tecnológicos que deben afrontar las redes de
sensores
Enfoques de investigación
El estándar IEEE 802.15.4.
Arquitectura IEEE 802.15.4
El protocolo MiWi
MiWi P2P
Topologías de red.
Direccionamiento de la red.
Roles y funciones de los dispositivos de red
Transmisión y recepción de mensajes
Referencias