Conceptos de perturbación y error en los sistemas de control

Indicar el significado de los conceptos de perturbación y error en relación con los sistemas de control (Selectividad Andalucía 2017).

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.

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Transductor de temperatura RTD (termorresistencias)

Explique el principio de funcionamiento de un transductor de temperatura RTD (Selectividad Andalucía 2017).

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.

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

 

Termistor: principio de funcionamiento y tipos

Explique el principio de funcionamiento de los termistores y enumere sus tipos (Selectividad Andalucía Septiembre 2017).

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): su resistencia disminuye con el aumento de temperatura.
  • PTC (Positive Temperature Coefficient): su resistencia aumenta con el aumento de temperatura.

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

 

Sistemas de control de lazo abierto y de lazo cerrado

¿Qué elementos hay en un sistema de control en lazo cerrado que no existen en uno de lazo abierto? Justifique por qué son necesarios estos elementos (Selectividad Andalucía Septiembre 2017).

Los sistemas de control en lazo abierto son aquellos en los que la señal de salida no tiene influencia sobre la señal de entrada.

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.

Otra forma de representar el sistema de control en lazo cerrado se puede observar en la siguiente figura: Sigue leyendo

Transductores de posición. Interruptores de proximidad

Interruptores de proximidad: tipos y principios de funcionamiento (Selectividad Andalucía Junio 2017).

Los transductores de posición son elementos encargados de detectar cuándo un objeto o elemento se encuentra en una posición acotada.

Los principales tipos son:

Finales de carrera mecánicos.

Son interruptores que sirven para detectar la posición de una determinada pieza, de un móvil, etc. Cuando este alcanza el extremo de su carrera, actúan mecánicamente sobre una palanca, émbolo o varilla, produciendo el cambio de unos pequeños contactos internos.

Final de carrera mecánico de palanca

Según sea el elemento actuador del transductor se dividen en: final de carrera de palanca, final de carrera de émbolo y final de carrera de varilla. Sigue leyendo

El comparador dentro de un sistema de control

Explique la función que realiza el comparador en un sistema de control en lazo cerrado (Selectividad Andalucía Junio 2017).

El comparador es un elemento que se sitúa dentro de los sistemas de control de lazo cerrado.

Los sistemas de control de lazo cerrado son aquellos en los que existe una realimentación de la señal de salida, de manera que ésta ejerce un efecto sobre la señal de control.

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

Principio de Pascal

Enunciar el principio de Pascal. Citar tres aplicaciones (Selectividad Andalucía 2016).

El principio de Pascal dice:

“La presión ejercida en un punto de una masa líquida se transmite íntegramente y por igual en todas direcciones.”

En la prensa hidráulica, si en uno de los émbolos (el más pequeño) se aplica una presión P1, ésta ha de transmitirse al otro émbolo con la misma intensidad; es decir: P1=P2

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Y como P=F/S entonces

F1/S1=F2/S2

Aplicaciones:

  • Prensa hidráulica
  • Frenos hidráulicos
  • Gatos hidráulicos
  • Bomba agua manual