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Este libro representa una introducción práctica que lleva al estudiante hacia los principios básicos de la instrumentación y su relación con los procesos de control. De alguna manera se trata de cubrir algunos aspectos que no son considerados en forma integral por otros textos, como son los métodos de medición, los acondicionadores de señales, algunos tipos de transductores específicos y los elementos de control final. Se incluye un capítulo sobre control de motores eléctricos y su alambrado, considerando que este tema es de importancia en los procesos industriales, el enfoque en este capítulo es de tipo conceptual y práctico, de manera que en general los estudiantes sólo requieran de antecedentes mínimos de electricidad, electrónica y física.
Libro dirigido a estudiantes y profesionales de la ingeniería electrónica, su objetivo es enseñar el fundamento de los sensores y el diseño de los circuitos de acondicionamiento de señal asociados. Los sensores están agrupados según la magnitud eléctrica que varía (resistencia, inductancia, capacidad) o que se genera. Incluye un capítulo orientado a los sensores digitales y otro a sensores inteligentes e instrumentación digital, contaemplando también las interfaces directas sensor-microcontrolador y otro a los sensores en uniones p-n, MOSFET, CCD, ultrasonidos, fibras ópticas y biosensores. En un primer capítulo se introduce la terminología, los fundamentos de los sensores, los materiales en que se basan y las técnicas de fabricación de microsensores. Se incluyen tanto los sensores clásicos (galgas, RTD, termistores, LVDT, sincros, termopares, piezoeléctricos) como los microsensores (piezorresistivos, efecto Hall, efecto Wiegand, autorresonantes, de óxido metálico). En cada capítulo hay problemas propuestos y ejemplos resueltos, y en el apéndice final las soluciones a los problemas planteados.
The use of sensor's with machines, whether to control them continuously or to inspect and verify their operation, can be highly cost-effective in particular areas of industrial automation. Examples of such areas include sensing systems to monitor tool condition, force and torque sensing for robot assembly systems, vision-based automatic inspection, and tracking sensor's for robot arc welding and seam sealing. Many think these will be the basis of an important future industry. So far, design of sensor systems to meet these needs has been (in the interest of cheapness) rather ad hoc and carefully tailored to the application both as to the transducer hardware and the associated processing software. There are now, however, encouraging signs of commonality emerging between different sensor application areas. For instance, many commercial vision systems and some tactile systems just emerging from research are able to use more or less standardized techniques for two-dimensional image processing and shape representation. Structured-light triangulation systems can be applied with relatively minor hardware and software variations to measure three-dimensional profiles of objects as diverse as individual soldered joints, body pressings, and weldments. Sensors make it possible for machines to recover 'sensibly' from errors, and standard software proce dures such as expert systems can now be applied to facilitate this.
In this book Ian Sinclair provides the practical knowhow required by technician engineers, systems designers and students. The focus is firmly on understanding the technologies and their different applications, not a mathematical approach. The result is a highly readable text which provides a unique introduction to the selection and application of sensors, transducers and switches, and a grounding in the practicalities of designing with these devices.The devices covered encompass heat, light and motion, environmental sensing, sensing in industrial control, and signal-carrying and non-signal switches. - Get up to speed in this key topic through this leading practical guide - Understand the range of technologies and applications before specifying - Gain a working knowledge with a minimum of maths
Some years ago, silicon-based mechanical sensors, like pressure sensors, accelerometers and gyroscopes, started their successful advance. Every year, hundreds of millions of these devices are sold, mainly for medical and automotive applications. The airbag sensor on which research already started several decades ago at Stanford University can be found in every new car and has saved already numerous lives. Pressure sensors are also used in modern electronic blood pressure equipment. Many other mechanical sensors, mostly invisible to the public, perform useful functions in countless industrial and consumer products. The underlying physics and technology of silicon-based mechanical sensors is rather complex and is treated in numerous publications scattered throughout the literature. Therefore, a clear need existed for a handbook that thoroughly and systematically reviews the present basic knowledge on these devices. After a short introduction, Professor Bao discusses the main issues relevant to silicon-based mechanical sensors. First a thorough treatment of stress and strain in diaphragms and beams is presented. Next, vibration of mechanical structures is illuminated, followed by a chapter on air damping. These basic chapters are then succeeded by chapters in which capacitive and piezoresistive sensing techniques are amply discussed. The book concludes with chapters on commercially available pressure sensors, accelerometers and resonant sensors in which the above principles are applied. Everybody, involved in designing silicon-based mechanical sensors, will find a wealth of useful information in the book, assisting the designer in obtaining highly optimized devices.
En los últimos años, la tecnología de sensores se está utilizando ampliamente en mediciones electrónicas e instrumentación e investigación de procesamiento de señales y muchas otras cosas. Este rápido progreso en Medición Electrónica e Instrumentación ha creado una demanda creciente de personal capacitado en Ingeniería Electrónica. Un sensor es un dispositivo que responde a cualquier cambio en los fenómenos físicos o variables ambientales como el calor, la presión, la humedad, el movimiento, etc. Este cambio afecta las propiedades físicas, químicas o electromagnéticas de los sensores, que luego se procesa en una forma más utilizable y legible. . El sensor es el corazón de un sistema de medición. Es el primer elemento que entra en contacto con variables ambientales para generar una salida.Un buen sensor debe tener las siguientes características: Alta sensibilidad: la sensibilidad indica cuánto cambia la salida del dispositivo con el cambio de unidad en la entrada (cantidad a medir). Por ejemplo, el voltaje de un sensor de temperatura cambia en 1mV por cada cambio de temperatura de 1oC que la sensibilidad del sensor es de 1mV / oC. Linealidad: la salida debe cambiar linealmente con la entrada. Alta resolución: la resolución es el cambio más pequeño en la entrada que el dispositivo puede detectar. Menos ruido y molestias. Menos consumo de energía.Este libro está destinado a estudiantes de pregrado y posgrado especializados en Ingeniería Electrónica. También servirá como material de referencia para ingenieros empleados en la industria. Los conceptos y principios fundamentales detrás de la Ingeniería Electrónica se explican de una manera simple y fácil de entender. Este libro contiene una gran cantidad de ejemplos o problemas resueltos que ayudarán a los estudiantes a resolver problemas y diseñar Transductores. Espero que el libro de texto en el presente formulario cumpla con los requisitos de los estudiantes que se gradúan en Ingeniería Electrónica y de Comunicación, Ingeniería Mecánica, Ingeniería Electrónica e Instrumentación e Ingeniería Eléctrica y Electrónica.Apreciaré cualquier sugerencia de estudiantes y miembros de la facultad por igual para que podamos esforzarnos por hacer que el libro de texto sea más útil en la próxima edición.