Instrumentación Electrónica Moderna y Técnicas de Medición - William D. Cooper Albert D. Helfrick

Instrumentación Electrónica Moderna y Técnicas de Medición
William D. Cooper 
Albert D. Helfrick

Reseña
La obra hace un examen de la instrumentación electrónica y de las técnicas de medición. Se enfoca en las aplicaciones y no en la teoría, además de presentar y explicar las técnicas de medición fundamentales y los sistemas orientados a la computadora. Cada capítulo incluye referencias actualizadas, problemas de repaso y ejemplos, cuyas respuestas se indican al final del libro. Se incluye el estudio del osciloscopio y el analizador de espectro digitales.



Indice

• Medición y error
• Probabilidad de errores
• Sistemas de unidades de medición
• Patrones de medición
• Instrumentos indicadores electromecánicos
• Mediciones con puentes
• Instrumentos electrónicos para medición de parámetros básicos
• Osciloscopios
• Trazo múltiple
• Generación de señales
• Análisis de señal
• Contadores de frecuencia y mediciones de intervalos de tiempo
• Transductores como elementos de entrada a sistemas de instrumentación. Clasificación de transductores. Selección de un transductor. Galgas extensiométricas. Transductores de desplazamiento. Mediciones de temperatura. Dispositivos fotosensibles  Bibliografía Problemas.
• Sistemas de adquisición de datos analógicos y digitales
• Sistemas de prueba controlados por computadora
• Mediciones en fibras ópticas

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Contenido.

• Prefacio.
• Medición y error. Definiciones. Exactitud y precisión. Cifras significativas. Tipos de error. Análisis estadístico.
• Probabilidad de errores. Errores límite.
• Sistemas de unidades de medición. Unidades fundamentales y derivadas. Sistemas de unidades. Unidades eléctricas y magnéticas. Sistema Internacional de Unidades. Otros sistemas de unidades. Conversión de unidades.
• Patrones de medición. Clasificación de los patrones. Patrones para masa, longitud y volumen. Patrones de tiempo y frecuencia. Patrones eléctricos. Patrones de temperatura c intensidad luminosa. Patrones IEEE.
• Instrumentos indicadores electromecánicos. Galvanómetro de suspensión. Par y deflexión de un galvanómetro. Mecanismos de bobina-móvil e imán-permanente. Amperímetros de cd. Voltímetros de cd. Sensibilidad del voltímetro. Ohmiómetro tipo serie. Ohmiómetro tipo derivación. . Multímetro (VOM). . Calibración de instrumentos de cd. Instrumentos indicadores de corriente alterna. Termoinstrumentos. Electrodinamómetros en mediciones de potencia. Watthorímetro. Medidores de factor de potencia. Instrumentos transformadores.
• Mediciones con puentes. Introducción. Puente Wheatstone. Puente Kelvin. Puente Wheatstone con protección. Puentes de ca y sus aplicaciones. Puente Maxwell. Puente Hay. Puente Schering. Condiciones de desequilibrio. Puente Wien. Conexión a tierra Wagner
• Instrumentos electrónicos para medición de parámetros básicos. Introducción. Medidor de cd con amplificador. Voltímetro de ca con rectificadores. Voltímetro de respuesta RMS verdadera. Multímetro electrónico. Consideraciones para la selección de un voltímetro analógico. Voltímetros digitales. Instrumentos para medición de componentes. Medidor de Q. Medidor del vector de impedencia. Voltímetro vectorial. Mediciones de voltaje y potencia de RF
• Osciloscopios. Introducción. Diagrama de bloques del osciloscopío Tubo de rayos catódicos. Circuitos del CRT. Sistema de deflexion vertical. Línea de retardo.
• Trazo múltiple. Sistema de deflexión horizontal. Transductores y puntas de prueba del osciloscopio. Técnicas del osciloscopio. Osciloscopios especiales
• Generación de señales. Introducción. Generador de onda y senoidal. Generador de señales de frecuencia sintetizada. Generador divisor de frecuencia. Modulación del generador de señales. Generador de frecuencia de barrido. Generadores de pulsos y onda cuadrada. Generador de funciones. Generación de señales de audiofrecuencia
• Análisis de señal. Introducción. Analizadores de onda. Analizadores de distorsión armónica. Análisis espectral.
• Contadores de frecuencia y mediciones de intervalos de tiempo. Contador de frecuencia simple. Errores de medición . Extensión del rango de frecuencia del contador. Contadores automáticos y de cálculo.
• Transductores como elementos de entrada a sistemas de instrumentación. Clasificación de transductores. Selección de un transductor. Galgas extensiométricas. Transductores de desplazamiento. Mediciones de temperatura. Dispositivos fotosensibles
• Sistemas de adquisición de datos analógicos y digitales. Sistemas de instrumentación. Interface de transductores a sistemas de medición y control electrónico. Multiplexión.
• Sistemas de prueba controlados por computadora. Introducción. Prueba de un amplificador de audio. Prueba de un radiorreceptor. Instrumentos utilizados en instrumentación controlada por computadora. Interface eléctrica IEEE-. Descripción del control digital. Ejemplo de control de tiempo de una señal en una medición basada en microprocesador.
• Mediciones en fibras ópticas. Introducción. Fuentes y detectores. Mediciones de potencia en fibra óptica. Fuentes luminosas calibradas y estabilizadas. Medición de extremo a extremo de pérdidas en sistemas de fibras ópticas. Reflectómetro óptico de dominio del tiempo. Problemas.
• Apéndice.
• Respuestas seleccionadas Índice.

Instrumentación Industrial - Antonio Creus

Instrumentación Industrial
Antonio Creus

Reseña
No es imaginable, en la actualidad, la existencia de una industria moderna sin un completo sistema de instrumentación y control. La medición de los distintos parámetros que intervienen en un proceso de fabricación o transformación industrial es básica para obtener un control directo sobre los productos y poder mejorar su calidad y competitividad. Así pues, el conocimiento del funcionamiento de los instrumentos de medición y de control, y su papel dentro del proceso que intervienen, es básico para quienes desarrollan su actividad profesional dentro de este campo, como por ejemplo el jefe u operador del proceso, el proyectista, el técnico en instrumentos, el estudiante, etc.. 

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Contenido:

Generalidades.Introducción. Definiciones en control. Campo de medida (range). Alcance (span). Error. Incertidumbre de la medida (uncertainty). Exactitud. Precisión (accuracy). Zona muerta (dead zone o dead band). Sensibilidad (sensitivity). Repetibilidad (repeatibility). Histéresis (hysteresis). Otros términos. Clases de instrumentos. En función del instrumento. En función de la variable de proceso. Código de identificación de instrumentos.

Transmisores. Generalidades. Transmisores neumáticos. Bloque amplificador de dos etapas. Transmisor de equilibrio de movimientos. Transmisor de equilibrio de fuerzas. Transmisor de equilibrio de momentos. Transmisores electrónicos. Transmisores electrónicos de equilibrio de fuerzas. Detector de posición de inductancia. Transformador diferencial. Transmisores digitales. Comunicaciones. Comparación de transmisores.

Medidas de presión. Unidades y clases de presión. Elementos mecánicos. Elementos neumáticos. Elementos electromecánicos. Transmisores electrónicos de equilibrio de fuerzas. Transductores resistivos. Transductores magnéticos. Transductores capacitivos. Galgas extensométricas (strain gage). Transductores piezoeléctricos. Elementos electrónicos de vacío. Transductores mecániéos de fuelle y de diafragma. Medidor McLeod. Transductores térmicos. Transductores de ionización.

Medidas de caudal. Medidores volumétricos. Instrumentos de presión diferencial. Fórmula general. Elementos de presión diferencial. Resumen de las normas ISO -. Tubo Pitot. Tubo Annubar. Transmisores de fuelle y de diafragma. Integradores. Área variable (rotámetros). Velocidad. Vertederos y Venturi. Turbinas. Transductores ultrasónicos. Fuerza (medidor de placa). Tensión inducida (medidor magnético). Medidor magnético de caudaL. Desplazamiento positivo. Medidor de disco oscilante. Medidor de pistón oscilante. Medidor de pistón alternativo. Medidor rotativo. Medidor de paredes deformables. Accesorios. Torbellino y Vórtex. Oscilante. Medidores de caudal masa. Compensación de variaciones de densidad del fluido en medidores volumétricos. Medición directa del caudal-masa. Medidores térmicos de caudal. Medidores de momento angular. Medidor de Coriolis. Comparación de características de los medidores de caudal.

Medición de nivel. Medidores de nivel de líquidos. Instrumentos de medida directa. Instrumentos basados en la presión hidrostática. Medidor manométrico. Membrana. Burbujeo. Presión diferencial. Instrumento basado en el desplazamiento. Instrumentos basados en características eléctricas del líquido. Medidores de nivel de sólidos. Detectores de nivel de punto fijo. Detectores de nivel continuos.

Medida de temperatura. Introducción. Termómetro de vidrio. Termómetro bimetálico. Termómetro de bulbo y capilar. Termómetros de resistencia. Termistores. Termopares. Leyes, curvas y tablas características, tubos de protección y su selección. Circuito galvanométrico. Circuito potenciométrico. Comparación entre circuitos galvanométricos y potenciométricos. Verificación de un instrumento y de un termopar. Pirómetros de radiación. Pirómetros ópticos. Pirómetro de infrarrojos. Pirómetro fotoeléctrico. Pirómetros de radiación total. Velocidad de respuesta de los instrumentos de temperatura. Tabla comparativa de características.

Otras variables. Variables físicas. Peso. Velocidad. Tacómetros mecánicos. Tacómetros eléctricos. Densidad y pesQ específico. Introducción. Areómetros. Métodos de presión diferenciaL. Método de desplazamiento. Refractómetro. Método de radiación. Método de punto de ebullición. Medidor de ultrasonidos. Medidores inerciales. Medidor de Coriolis. Medidores de balanza. Humedad y punto de rocío. Humedad en aire y gases. Humedad en sólidos. Punto de rocío. Viscosidad y consistencia. Introducción. Viscosímetros. Medidores de consistencia. Tabla comparativa. Llama. Detector de calor. Detectores de ionización-rectificación. Detectores de radiación. Tabla comparativa de detectores. Programadores. Oxígeno disuelto. Turbidez. Intensidad de radiación solar. Variables químicas. Conductividad. pH. Redox (potencial de oxidación-reducción). Concentración de gases. Conductividad térmica. Paramagnetismo del oxígeno. Analizador de infrarrojos.

Elementos finales de controL. Válvulas de control. Generalidades. Tipos de válvulas. Válvula de globo. Válvula en ángulo. Válvula de tres vías. Válvula de jaula. Válvula de compuerta. Válvula en y. Válvula de cuerpo partido. Válvula Saunders. Válvula de compresión. Válvula de obturador excéntrico rotativo. Válvula de obturador cilíndrico excéntrico. Válvula de mariposa. Válvula de bola. Válvula de orificio ajustable. Válvula de flujo axiaL. Cuerpo de la válvula. Tapa de la válvula. Partes internas de la válvula. Obturador y asientos. Generalidades. Materiales. Características de caudal inherente. Características de caudal efectivas. Selección de la característica de la válvula. Corrosión y erosión en las válvulas. Materiales. Servomotores. Servomotor neumático. Servomotor eléctrico. Tipos de acciones en las válvulas de control. Accesorios. Camisa de calefacción. Posicionador. Volante de accionamiento manual. Repetidor. Transmisores de posición y microrruptores de final de carrera. Válvula de solenoide de tres vías. Válvula de enclavamiento. Válvula de Kv o Cvo carrera ajustables. Dimensionamiento de la válvula. Coeficientes Kv YCv. Definiciones. Fórmula general. Líquidos. Gases. Vapores. Régimen bifásico. Resumen de cálculo de coeficientes de válvulas. Ruido en las válvulas de controL. Generalidades. Causas del ruido en las válvulas. Reducción del ruido. Elementos finales electrónicos. Amplificador magnético saturable. Rectificadores controlados de silicio. Válvula inteligente. Otros elementos finales de control.

Regulación automática. Introducción. Características del proceso. Sistemas de control neumáticos y eléctricos. Control todo-nada. Control flotante. Control proporcional de tiempo variable. Control proporcional. Control proporcional + integraL. Control Ploporcional + derivado. Control proporcional + integral + derivado. Cambio automático-manual-automático. Tendencias en los instrumentos neumáticos. Sistemas de control electrónicos y digitales. Generalidades. Control todo-nada. Control proporcional de tiempo variable. Control proporcional. Control integral. Control derivativo. Control proporcional + integral + derivativo. Cambio automático-manual-automático. Controladores digitales. Selección del sistema de control. Criterios de estabilidad en el control. Métodos de ajuste de controladores. Otros tipos de control. Generalidades. Control en cascada. Programadores. Control de relación. Control anticipativo. Control de gama partida. Control selectivo. Control de procesos discontinuos. Controladores no lineales. Instrumentos auxiliares. Seguridad intrínseca. Introducción. Nivel de energía de seguridad. Mecanismos de la ignición en circuitos de baja tensión. Clasificaciones de áreas peligrosas. Normas. Barreras Zener. Barreras galvánicas. Factores de seguridad. Control por computador. Generalidades. Control DDC. Control supervisor. Control distribuido. Sistemas de control avanzado. Sistemas expertos. Control por redes neuronales. Control por lógica difusa (fuzzy). Evolución de la instrumentación.

Calibración de los instrumentos. Introducción. Errores de los instrumentos. Procedimiento general de calibración. Calibración de instrumentos de presión, nivel y caudaL. Calibración de instrumentos de temperatura. Comprobación de válvulas de control. Aparatos electrónicos de comprobación. Calidad de calibración según Norma ISO .

Aplicaciones en la industria. Esquemas típicos de control. Generalidades. Calderas de vapor. Control de combustión. Control de nivel. Seguridad de llama. Secaderos y evaporadores. Horno túnel. Columnas de destilación. Intercambiadores de calor. Control del reactor en una central nuclear.

Apéndice. Análisis dinámico de los instrumentos. Generalidades. Análisis dinámico de los transmisores. Elementos fundamentales. Diagrama de bloques, diagrama de Bode y función de transferencia de un transmisor. Transmisor neumático. Transmisor electrónico. Transmisor digital. Velocidad de respuesta de los transmisores. Transmisores neumáticos. Transmisores electrónicos o digitales. Análisis dinámico de los controladores. Introducción. Acción proporcional. Acción proporcional + integral. Acción proporcional + derivada. Acción proporcional + integral + derivada. Ensayo de controladores.

Iniciación a la optimización de procesos. Generalidades. Análisis experimental del proceso. Estabilidad. A. Control avanzado. Correctores. Control multivariable. Control óptimo. Control adaptativo. Control predictivo. Control por redes neuronales. Control por lógica difusa. Estructuras del control avanzado . 

El ABC de la Electrónica - STEREN

El ABC de la Electrónica - STEREN

En ingles y castellano


Con este libro cubrirá el estudio iniciando con la electricidad estática hasta la electrónica de estado sólido, pasando por electricidad, componentes, circuitos integrados (Cl's), ejemplos de utilización de componentes para formación de circuitos electrónicos y otras aplicaciones que además de útil y educativo resultará divertido. 
La publicación de este libro es de gran ayuda, ya que invita a los estudiantes a desarrollar proyectos de ciencias más profesionales además de hacer más amigable el estudio de la electrónica. 

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Ver en  ingles Getting Started in Electronics

 Contenido:

Despegando a la electrónica.

1. Electricidad. Poniendo a trabajar la electricidad revisando las bases electricidad estática corriente eléctrica electricidad de corriente directa electricidad de corriente alterna medición de c.a. y c.d. circuitos eléctricos pulsos, ondas, señales y ruido.

2. Componentes electrónicos. Cable y alambre. Switches. Relevadores. Medidores de bobina móvil micrófonos y bocinas resistencias capacitores. Aplicaciones de resistencias y capacitores bobinas. Transformadores.

3. Semiconductores. Silicio. El diodo. El transistor. Transistores bipolares. Transistores de efecto de campo. El transistor unijuntura. El tiristor. Rectificadores controlados de silicio triacs.

4. Semiconductores sensibles a la luz. Luz. Optoelectrónica. Como se utilizan los lentes convexos. Fuentes de luz por semiconductores. Diodos emisores de luz. Semiconductores detectores de luz. Detectores de luz fotoresistivos. Detectores de luz de unión pn. Fotodiodos. Fototransistores. Fototiristores. Celdas solares.

5. Circuitos integrados.

6. Circuitos integrados digitales. Compuertas de interruptor mecánico la conexión binaria compuertas de diodos compuertas de transistores símbolos de compuertas. Caminos de alta velocidad de datos (data highways). Como son utilizadas las compuertas. Circuitos lógicos combinacionales. Circuitos lógicos secuenciales. Un sistema lógico secuencial-combinacional. Familias de CI digitales.

7. Circuitos integrados lineales. El circuito básico lineal amplificadores operacionales temporizadores generadores de función reguladores de voltaje otros CI lineales.

8. Consejos para el ensamble de circuitos. Circuitos temporales circuitos permanentes como soldar. Energizando circuitos electrónicos.

9. 100 circuitos electrónicos. Circuitos con diodos. Diodos de señal pequeña y rectificadores circuitos con diodos zener circuitos con transistores. Circuitos con transistores bipolares circuitos con FET unión y MOSFET de potencia circuitos con transistores unijuntura circuitos con tiristores circuitos con SCR circuitos con triacs circuitos de optoelectrónica. Circuitos con diodos emisores de luz (LED) circuitos semiconductores detectores de luz circuitos con CI digitales circuitos TTL circuitos CMOS circuitos con CI lineales circuitos amplificadores operacionales (op-amp) circuitos comparadores circuitos reguladores de voltaje circuitos temporizadores símbolos de circuitos comunes.