Concepto de perturbación en un sistema de control

Respecto de un sistema de control, defina el concepto de perturbación e indique las posibles causas que la pueden producir (Selectividad Andalucía 2017).

Perturbaciones son todas las señales indeseadas que intervienen de forma adversa en el funcionamiento de un sistema. Pueden ser internas, si se generan dentro del mismo, o externas, si se generan fuera del sistema y constituyen una entrada.

 

Transductor de temperatura tipo RTD

Explique el funcionamiento de un transductor de temperatura tipo RTD (Selectividad Andalucía Septiembre 2018).

Un RTD (resistance temperature detector) es un detector de temperatura resistivo, es decir, un sensor de temperatura basado en la variación de la resistencia de un conductor con la temperatura.

La relación entre la resistencia y la temperatura de un cuerpo se puede expresar de la siguiente forma:

donde:

R0 = resistencia en ohmios a 0 °C.

RT = resistencia en ohmios a T °C.

α = coeficiente de temperatura.

ΔT = variación de temperatura.

Los materiales empleados para la construcción de sensores RTD suelen ser conductores tales como el cobre, el níquel o el platino.

Comparador y captador en un sistema de control

Indique la función del comparador o detector de error y la del captador dentro de un sistema de control (Selectividad Andalucía Septiembre 2018).

Los sistemas de control en lazo cerrado son aquellos en los que existe una realimentación de la señal de salida o, dicho de otra forma, aquellos en los que la señal de salida tiene efecto sobre la acción de control.

El comparador tiene como función la de proporcionar la diferencia entre la señal de salida deseada y la obtenida realmente.

El captador es el instrumento encargado de detectar la señal de salida para utilizarla de nuevo.

 

 

Funcionamiento de un termistor NTC

Describa el principio de funcionamiento de un termistor NTC (Selectividad Andalucía Junio 2018).

Un termistor es un sensor resistivo de temperatura. Su funcionamiento se basa en la variación de la resistividad que presenta un semiconductor con la temperatura.

El termistor NTC es un sensor resistivo cuya resistencia disminuye con el aumento de temperatura.

Su curva característica es la siguiente en la que se observa que al aumentar la temperatura disminuye la resistencia.

Estabilidad en los sistemas de control de lazo cerrado

Explique brevemente el concepto de estabilidad en relación con los sistemas de control en lazo cerrado (Selectividad Andalucía Junio 2018).

Por estabilidad en los sistemas de control de lazo cerrado se entiende como las variaciones que sufre la señal de salida con respecto a la de referencia a lo largo del tiempo.

Si la señal no varía mucho a lo largo del tiempo y se mantiene cercana a la de referencia se considera estable, en caso contrario inestable.

 

Termistores PTC y NTC

Defina termistores PTC y NTC e indique la diferencia fundamental entre ambos tipos (Selectividad Andalucía Junio 2018).

Un termistor es un sensor resistivo de temperatura. Su funcionamiento se basa en la variación de la resistividad que presenta un semiconductor con la temperatura. Existen dos tipos de termistores:

Termistor NTC

Termistor PTC
  • NTC (Negative Temperature Coefficient): sensor resistivo cuya resistencia disminuye con el aumento de temperatura.
  • PTC (Positive Temperature Coefficient): sensor resistivo cuya resistencia aumenta con el aumento de temperatura.

La diferencia fundamental es que cuando aumenta la temperatura, la PTC aumenta la resistencia y la NTC disminuye la resistencia.

Se pueden utilizar para:

  • Medidas de temperaturas
  • Medida de la velocidad de fluidos
  • Protección contra el recalentamiento de equipos
  • Indicadores de nivel
  • Provocar retardos en circuitos
  • Limitadores de corriente

Conceptos de perturbación y error en los sistemas de control

En relación con los sistemas de control, indique el significado de los conceptos perturbación y error (Selectividad Andalucía Junio 2018).

La teoría de regulación automática o teoría de control estudia el comportamiento dinámico de un sistema frente a órdenes de mando o perturbaciones.

Sistema de control

Perturbaciones: son todas las señales indeseadas que intervienen de forma adversa en el funcionamiento de un sistema. Pueden ser internas, si se generan dentro del mismo, o externas, si se generan fuera del sistema y constituyen una entrada.

Error: es la señal que indica la diferencia entre la señal de entrada de referencia y el resultado obtenido por el medidor a partir de la salida realimentada.