Diseño de estaciones de trabajo modulares para caracterización y obtención de curvas de respuesta en sensores
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Abstract
Entre las diferentes actividades que se presentan en la enseñanza de la instrumentación electrónica, se destaca el trabajo practico sobre sensores, lo que determina en gran medida el diseño de los sistemas de adquisición de datos y acondicionadores de señal; sin embargo, al desarrollar los modelos matemáticos característicos, se presentan no linealidades que limitan el uso del sensor a un rango de operación mucho menor que el especificado por un fabricante en particular.
Teniendo en cuenta el grado de confiabilidad de un sistema de instrumentación basado en sensores, se pretende implementar un dispositivo que integre varias funciones de trabajo para guías prácticas de laboratorio, lo que durante anos de observación en el aula se ha mostrado como una falencia, tal como lo acredita la práctica académica del autor de este artículo. El uso adecuado de nuevas tecnologías, como las tarjetas SoC embebidas junto a circuitos de acondicionamiento específicos, permite el desarrollo de módulos para la actividad guiada desde el área de sensores analógicos y digitales. El proyecto muestra los conceptos de confiabilidad, sensibilidad, resolución y precisión desde la implementación de un sistema de registro y visualización de curvas de comportamiento y ecuaciones de error sobre una plataforma ArduinoR- Raspberry PiR extensible mediante módulos extraíbles e intercambiables. Se plantean así cuatro módulos de trabajo en las áreas de instrumentación, potencia eléctrica, procesamiento de señales y sistemas digitales. Para el presente documento se muestra parte del desarrollo del módulo de instrumentación, junto a un ejemplo explicado sobre un sensor de fuerza caracterizado para la determinación de su comportamiento en una aplicación biomédica.
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