Sistemas de medición e instrumentación : diseño y aplicación / Ernest O. Doebelin
Tipo de material:
- texto
- sin mediación
- volumen
- 9701049772
Tipo de ítem | Biblioteca actual | Colección | Signatura topográfica | Materiales especificados | Estado | Código de barras | |
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Biblioteca "Ing. Alcides R. Martínez" | Colección general | 681.2 D67 (Navegar estantería(Abre debajo)) | Buen Estado | Disponible | 2369 |
Incluye índice alfabético
PARTE 1. CONCEPTOS GENERALES
CAPÍTULO 1. TIPOS DE APLICACIONES DE LOS INSTRUMENTOS PARA MEDICIÓN
1.1 ¿Por qué estudiar los sistemas de medición?
1.2 Clasificación de los tipos de aplicaciones de la medición
1.3 Máquinas y procesos asistidos por computadora
CAPÍTULO 2. CONFIGURACIONES GENERALIZADAS Y DESCRIPCIONES FUNCIONALES DE LOS INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN
2.1 Elementos funcionales de un instrumento
2.2 Transductores activos y pasivos
2.3 Modos analógico y digital de operación
2.4 Métodos de ajuste a cero y de deflexión
2.5 Configuración de entrada-salida de los instrumentos y sistemas de medición
Métodos de corrección para entradas de interferencia y modificadoras
CAPÍTULO 3. CARACTERÍSTICAS GENERALIZADAS DE DESEMPEÑO O FUNCIONAMIENTO DE LOS INSTRUMENTOS
3.1 Introducción
3.2 Características estáticas y calibración estática
Significado de la calibración estática
Valor medido en comparación con el valor verdadero
Algunas estadísticas básicas
Curvas de calibración de mínimos cuadrados
Exactitud de la calibración en comparación con la exactitud instalada
Combinación de errores de los componentes en los cálculos de la exactitud total del sistema
Validación de la teoría mediante pruebas experimentales
Efecto del error de medición sobre las decisiones de control de calidad en la fabricación
Sensibilidad estática
Calibración y medición asistidos por computadora: regresión múltiple
Linealidad
Umbral mínimo de ruido, resolución, histéresis y espacio muerto
Legibilidad de la escala
Límites de la escala o alcance
Rigidez estática e impedancia de entrada generalizadas: efectos de carga
Conclusiones importantes sobre las características estáticas
3.3 Características dinámicas
Modelo matemático generalizado del sistema de medición
Métodos de simulación digital para el análisis de respuesta dinámica
Función de transferencia operacional
Función de transferencia senoidal
Instrumento de orden cero
Instrumento de primer orden
Respuesta a una entrada en escalón de los instrumentos de primer orden
Respuesta a una entrada en rampa de los instrumentos de primer orden
Respuesta de frecuencia de los instrumentos de primer orden
Respuesta al impulso de los instrumentos de primer orden
Instrumento de segundo orden
Respuesta a una entrada en escalón de los instrumentos de segundo orden
Respuesta a una entrada en rampa acotada de los instrumentos de segundo orden
Respuesta a una entrada a la rampa de los instrumentos de segundo orden
Respuesta de frecuencia de los instrumentos de segundo orden
Respuesta al impulso de los instrumentos de segundo orden Elementos de tiempo muerto
Trazado de gráficas logarítmicas de las curvas de respuesta de frecuencia
Respuesta de una forma general de instrumento a una entrada periódica
Respuesta de una forma general de instrumento a una entrada transitoria
Espectros de frecuencia, de señales de amplitud modulada
Características de las señales aleatorias
Requisitos en la función de transferencia de los instrumentos para garantizar una medición exacta
Selección del sensor utilizando una simulación por computadora
Corrección numérica de datos dinámicos
Determinación experimental de los parámetros del sistema de medición
Efectos de carga en condiciones dinámicas
PARTE 2. DISPOSITIVOS DE MEDICIÓN
CAPÍTULO 4. MEDICIÓN DE MOVIMIENTO Y DIMENSIONES
4.1 Introducción
4.2 Patrones fundamentales
4.3 Desplazamiento relativo: traslacional y rotacional
Calibración
Potenciómetros resistivos
Extensómetro de resistencia
Transformadores diferenciales
Sincros y resolvers
Detectores de reluctancia e inductancia variables
Transductores de no contacto de corrientes parásitas
Detectores de capacitancia
Transductores piezoeléctricos
Dispositivos electroópticos
Técnicas de generación de imágenes fotográficas y electrónicas
Técnicas de análisis de esfuerzo fotoelástico, de recubrimiento frágil y de borde de Moiré
Transductor de desplazamiento a presión (boquilla de aleta)
Transductores digitales de desplazamiento (codificadores de traslación y de rotación)
Transductores ultrasónicos
4.4 Velocidad relativa: traslacional y rotacional
Calibración
Velocidad mediante diferenciación eléctrica de señales de voltaje de desplazamiento
Velocidad promedio a partir de Ax y At medidos
Sensor de velocidad angular con contrapesos (centrífugo) mecánico
Contadores y temporizadores de revoluciones mecánicos
Métodos de codificador tacómetro
Métodos basados en láser
Sensores de velocidad (microondas) de radar
Métodos estroboscópicos
Transductores de velocidad traslacional (Detectores de bobina móvil y de imán móvil)
Tacogeneradores de cd para medición de la velocidad rotatoria
Tacogeneradores de ca para medición de velocidad rotatoria
Tacómetro con copa de arrastre de corriente parásita
4.5 Mediciones de aceleración relativa
4.6 Detectores de desplazamiento sísmico (absoluto)
4.7 Detectores de velocidad sísmica (absoluta)
4.8 Detectores de aceleración sísmica (absoluta) (acelerómetros)
Acelerómetros tipo deflexión
Acelerómetros tipo balance nulo (servo)
Acelerómetros para navegación inercial
Carga mecánica de los acelerómetros en el objeto de prueba
Vibrómetros Doppler-láser
4.9 Calibración de detectores de vibración
4.10 Detectores de sacudida
4.11 Sensores de desplazamiento angular pendulares (referidos a la gravedad)
4.12 Sensores de desplazamiento y velocidad angular giroscópicos (absolutos)
4.13 Máquinas de medición por medio de coordenadas
4.14 Medición de acabado superficial
4.15 Visión por máquina
4.16 Sistema de posicionamiento global (GPS, por sus siglas en inglés)
CAPÍTULO 5. MEDICIÓN DE FUERZA, MOMENTO DE TORSIÓN Y POTENCIA EN LA FLECHA
5.1 Patrones y calibración
5.2 Métodos básicos de medición de fuerza
5.3 Características de los transductores de fuerza elásticos
Transductores con extensómetros adheridos
Transductores basados en transformadores diferenciales
Transductores piezoeléctricos
Sistemas digitales de reluctancia variable/oscilador de FM
Efectos de carga
5.4 Descomposición de fuerzas vectoriales y momentos en componentes rectangulares
5.5 Medición del par de torsión en flechas rotatorias
5.6 Medición de potencia en flechas (dinamómetros)
5.7 Medición de fuerza y par de torsión giroscópica
5.8 Transductores de fuerza de alambre vibratorio
CAPÍTULO 6. MEDICIÓN DE PRESIÓN Y SONIDO
6.1 Patrones y calibración
6.2 Métodos básicos de medición de presión
6.3 Medidores de peso muerto y manómetros
Dinámica del manómetro
6.4 Transductores elásticos
6.5 Transductores de cilindro vibratorio y otros transductores resonantes
6.6 Efectos dinámicos de volúmenes y tubería de conexión
Sistemas líquidos extremadamente amortiguados de acción lenta
Sistemas líquidos moderadamente amortiguados de acción rápida
Sistemas de gas en los que el volumen del tubo es una fracción pequeña del volumen de la cámara
Sistemas de gas en los que el volumen del tubo es comparable al volumen de cámara
Sonda de presión de línea infinita
6.7 Pruebas dinámicas de sistemas de medición de presión
6.8 Medición de alta presión
6.9 Medición de baja presión (vacío)
Medidores de diafragma
Medidor McLeod
Medidor Knudsen
Medidores de transferencia de la cantidad de movimiento (viscosidad)
Medidor de conductividad térmica
Medidores de ionización
Técnica del doble medidor
6.10 Medición del sonido
Medidor de nivel de sonido
Micrófonos
Respuesta a presión de un micrófono de capacitor
Intensidad acústica
Emisión acústica
6.11 Sistemas multiplexores de señales de presión
6.12 Temas especiales
Distribución de la presión
Protección contra sobrepresión de medidores y transductores
CAPÍTULO 7. MEDICIÓN DE FLUJO
7.1 Velocidad, magnitud y dirección del flujo local
Visualización del flujo
Magnitud de la velocidad determinada con un tubo Pitot estático
Dirección de la velocidad con un tubo de derivación, una aspa
pivotada y una esfera servo controlada
Indicador de vector de viento dinámico
Anemómetros de alambre y de película calientes
Sensores de velocidad de tubo de choque de película caliente
Anemómetro Doppler con láser de exploración (LDA, por sus siglas en inglés)
7.2 Gasto volumétrico bruto
Calibración y patrones
Medidores de área constante y caída de presión variable (Medidores de "obstrucción")
Tubos de Pitot promediadores
Medidores de área variable y caída de presión constante (Rotámetros)
Medidores de turbina
Medidores de desplazamiento positivo
Bombas dosificadoras
Medidores de flujo electromagnéticos
Medidores de fuerza de arrastre
Medidores de flujo ultrasónicos
Medidores de eyección de vórtices
Temas diversos
7.3 Gasto másico bruto
Medidor de flujo volumétrico más medición de densidad
Medidores de flujo másico directos
CAPÍTULO 8. MEDICIÓN DE TEMPERATURA Y FLUJO DE CALOR
8.1 Patrones y calibración
8.2 Métodos de expansión térmica
Termómetros bimetálicos
Termómetros de líquido en vidrio
Termómetros de presión
8.3 Sensores termoeléctricos (termopares)
Termopares comunes
Consideraciones sobre uniones de referencia
Materiales, configuraciones y técnicas especiales
8.4 Sensores de resistencia eléctrica
Sensores conductores (termómetros de resistencia)
Sensores de semiconductor en masa (termistores)
8.5 Sensores de semiconductor de unión
8.6 Termómetros digitales
8.7 Métodos de radiación
Fundamentos de la radiación
Detectores de radiación: térmicos y fotónicos
Termómetros de radiación de banda ancha (CD) no recortada
Termómetros de radiación de banda ancha (CA) interrumpida (recortada)
Termómetros de radiación de banda selectiva (fotónicos) recortada (CA)
Termómetros de radiación de balanceo nulo automático
Termómetros de radiación de brillantez monocromática (pirómetros ópticos)
Termómetros de radiación de dos colores
Termómetro de radiación de fibra óptica con punta de cuerpo negro
Medición de temperatura fluoróptica
Sistema de formación de imágenes infrarrojas
8.8 Problemas de medición de temperatura en el flujo de fluidos
Error por conducción
Error por radiación
Efectos de la velocidad
8.9 Respuesta dinámica de los sensores de temperatura
Compensación dinámica de los sensores de temperatura
8.10 Sensores del flujo de calor
Sensores tipo trozo de metal (calorímetros)
Sensores de estado estacionario o asintóticos (medidor Gardon)
Consideraciones sobre aplicación
CAPÍTULO 9. MEDICIONES VARIAS
9.1 Medición de tiempo, frecuencia y ángulo de fase
9.2 Nivel de líquido
9.3 Humedad
9.4 Composición química
9.5 Medición de corriente y potencia
9.6 Uso de "observadores" para medir variables inaccesibles en un sistema físico
9.7 Combinación de sensores (filtrado complementario)
Medición de ángulo absoluto
PARTE 3. MANIPULACIÓN, TRANSMISIÓN Y REGISTRO DE DATOS
CAPÍTULO 10. DISPOSITIVOS PARA MANIPULACIÓN, CÁLCULO Y COMPENSACIÓN
10.1 Circuitos puente
10.2 Amplificadores
Amplificadores operacionales
Amplificadores para instrumentación
Amplificadores de transconductancia y de transimpedancia
Problemas de ruido, blindaje y puesta a tierra
Amplificadores con interruptor periódico, estabilizados por
interruptor periódico y de portadora
Amplificadores de carga y convertidores de impedancia
Observaciones importantes y conclusiones
10.3 Filtros
Filtros pasabajas
Filtros pasaaltos
Filtros pasabanda
Filtros supresores de banda
Filtros digitales
Un filtro pasabanda hidráulico para un transductor oceanográfico
Filtros mecánicos para acelerómetros
Filtrado por promedio estadístico
10.4 Integración y diferenciación
10.5 Compensación dinámica
10.6 Sistemas de posicionamiento
10.7 Adición y sustracción
10.8 Multiplicación y división
10.9 Generación de funciones y linealización
10.10 Modulación y desmodulación de amplitud
10.11 Convertidores de voltaje a frecuencia y de frecuencia a voltaje
10.12 Convertidores analógico a digital y digital a analógico; amplificadores de muestreo y retención
10.13 Analizadores de señales y de sistemas (analizadores de espectro)
CAPÍTULO 11. TRANSMISIÓN DE DATOS Y CONECTIVIDAD DE LOS INSTRUMENTOS
11.1 Transmisión por cable de señales analógicas de voltaje (tensión) y de corriente
11.2 Transmisión de datos digitales por cable
11.3 Transmisión de datos por fibra óptica
11.4 Radiotelemetría
11.5 Transmisión neumática
11.6 Sincrosistemas repetidores de posición
11.7 Transformadores de anillos colectores y rotatorios
11.8 Conectividad de los instrumentos
11.9 Almacenamiento de datos con reproducción retrasada (una alternativa para la transmisión de datos)
CAPÍTULO 12. APARATOS INDICADORES Y REGISTRADORES DE VOLTAJE
12.1 Patrones y calibración
12.2 Voltímetros analógicos y potenciómetros
12.3 Voltímetros y multímetros digitales
12.4 Registradores electromecánicos XT y XY del tipo de servomecanismo
12.5 Registradores de matriz térmica y sistemas de adquisición de datos
12.6 Osciloscopios y presentaciones visuales de rayos catódicos, analógicos y digitales, y presentaciones visuales de panel plano y cristal líquido
12.7 Instrumentos virtuales
12.8 Grabadoras/reproductoras de cinta magnética y de disco
CAPÍTULO 13. SISTEMAS DE ADQUISICIÓN DE DATOS PARA COMPUTADORAS PERSONALES
13.1 Características esenciales de las tarjetas de adquisición de datos
13.2 El software de adquisición y procesamiento de datos
DASYLAB
Los módulos funcionales de DASYLAB
Lista y descripción breve de los módulos funcionales
13.3 Ejemplo número uno de simulación de DASYLAB
Simulación de las señales del sensor y su registro en función del tiempo
Detención de un experimento en un tiempo seleccionado
Opciones del registrador de gráficas
Producción de tablas o listas
Medidores analógicos y digitales
Algunas operaciones sencillas de procesamiento de datos
Integración y diferenciación
13.4 Ejemplo número dos de simulación de DASYLAB
13.5 Ejemplo número tres de simulación de DASYLAB
13.6 Un experimento sencillo del mundo real usando DASYLAB
CAPÍTULO 14. SISTEMAS DE MEDICIÓN APLICADOS A LA MICRO Y NANOTECNOLOGÍA
14.1 Sensores de microescala
14.2 Sistemas de posicionamiento por micromovimiento
14.3 Instrumentos detectores de partículas y tecnología de cuarto limpio
14.4 Mediciones de presión parcial en procesos al vacío
14.5 Sistemas de levitación magnética para transportadores de obleas
14.6 Microscopio de sonda de exploración