MEDIDORES ELECTRONICOS
Transductor térmico
termopar
Transductor térmico de
termopar Contiene un filamento en V que lleva incorporado un pequeño
termopar. Al pasar una corriente constante a través del filamento, su
temperatura es inversamente proporcional a la presión absoluta del gas.
Se basan en el
principio de la proporcionalidad entre la energía disipada desde la superficie
caliente de un filamento calentado por una corriente constante y la presión del
g3s ambiente cuando el g3s está a bajas presiones absolutas.
El transductor térmico
de termopar contiene un filamento en V que lleva incorporado un pequeño
termopar. Al pasar una corriente constante a través del filamento, su
temperatura es inversamente proporcional a la presión absoluta del g3s. La
f.e.m. generada por el termopar indica la temperatura del filamento y por lo
tanto señ3l3 el vacío del ambiente. Para compensar la temperatura ambiente se
emplea una segunda unidad contenida dentro de un tubo sellado al vacío. La
señal de salida diferencial de los dos termopares es proporcional a la presión.
Las ventajas
principales de este tipo de transductor residen en su bajo coste, larga
duración y confiabilidad. Tiene el inconveniente de ser sensible a la
composición del gas, poseer características no lineales y presentar el riesgo
de combustión si se expone a presión atmosférica cuando el filamento está
caliente. Su intervalo de medida es de 0,5.10'3 mm Hg.
Transductor
pirani
Este manómetro tiene un tubo
sellado a una presión menor de (1E-3mbar). Lleva en su interior una resistencia
que constituye la celda de compensación y otro tubo abierto con una resistencia
igual a la anterior la cual se conecta a la fuente de presión que va a ser
medida. Ambas celdas forman parte de un circuito que fundamentalmente es un
puente de Wheatstone y finalmente las variaciones de voltaje se miden con un
potenciómetro graduado en términos de presión absoluta.
El transductor pirani tiene la
ventaja de ser compacto y sencillo de funcionamiento, pudiendo estar a presión
atmosférica sin peligro de combustión. Tiene el inconveniente de que su
calibración depende de la composición del gas medido.
Transductores
de presión inteligentes
Al introducir la un microprocesador a un
transductor de presión se mejoran sus
prestaciones.
Mejora de la sensibilidad, incremento del rango de medida, compensación de
histéresis y otras no linealidades, y corrección para los cambios de
temperatura y presión son sólo algunas de sus prestaciones. Precisiones de ±0.1% se pueden alcanzar con dispositivos
basados en puentes piezorresistivos de silicio, por ejemplo. En vista de sus
superiores características, es quizás sorprendente que estos transductores sólo
representen el 1% de las ventas de dispositivos de medida de presión en la actualidad. El coste
significativamente superior de estos dispositivos frente a los “no
inteligentes” parece proponerse como explicación, pero este factor difícilmente
explica un nivel tan bajo de introducción en el mercado.
Algunos
transductores de presión basados en microprocesador hacen uso de técnicas
novedosas de medidas de desplazamiento. Por ejemplo, ambos tipos, los basados
en diafragma y los dispositivos basados en tubos de Bourdon con el uso de métodos
ópticos de desplazamiento como se muestra en la figura. El movimiento se transmite
a una pantalla que progresivamente oculta uno de los dos fotodiodos monolíticos
que están expuestos a la radiación infrarroja. El segundo fotodiodo actúa como
referencia permitiendo al
microprocesador calcular una relación de señal que es linealizada y está
disponible como medida analógica o digital de presión. La precisión típica de
la medida es de ±0,1%.
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