ρ = ρ o [1 + α ( T − To) ] aproximación donde ρo es la resistividad a la temperatura de referencia To (normalmente 0 o 25 °C). Para mayor exactitud en un rango más amplio, úsese: l = 4.45 + 0.0269T + 1914 x10 −6 T donde T está en °C y l en a„Šm. (Para la resistividad específica del tungsteno ( ver figura )) Los metales tienen coeficientes de temperatura positivos (PTC) mientras que muchos óxidos y semiconductores tienen (NTC). En las resistencias de circuitos electrónicos se desea un TCR bajo. Por otro lado un coeficiente de temperatura alto permite la fabricación de sensores de temperatura como el termistor y el resistor detector de temperatura (RTD) Un RTD de platino opera de -200 ° C a 600 °C ( ver figura 3-5.3 Fraden )

EJEMPLO:

Dos aproximaciones para calcular la resistencia y su error. Para un Pt RTD. For calibrating resistance Ro at 0 °C, the best straight line is given by equation R = Ro (10036 + 36.79 x10 −4 T ) . Where T is temperature in ° C and R is in a„Š.


The multiple at temperature (T) is the sensor's sensitivity (a slope) which may be expressed as + 0.3679 % / °C. There is a slight nonlinearity of the resistance curve which, if not corrected, may lead to an appreciable error. A better aproximattion of Pt resistance is a second order polinomial which gives accuracy better than 0.01 °C. R = Ro(1 + 39.08 x10 −4 T − 58 x10 −7 T 2)a„Š . it should be noted, however, that the coefficients in the polynomial somewhat depend on the material purity and manufacturing technologies. If a Pt RTD sensor at 0 °C has a resistivity Ro=100a„Š, at +150 °C the linear approximation gives R = 100(10036 + 36.79 x10 −4 (150)) = 15555a„ . while for the second order approximation R = 100(1 + 39.08 x10 −4 (150) − 58 x10 −7 (150) 2 ) = 157.32a„Š . the difference between the two is 1.76a„Š. This is equivalent to an error of -4.8 °C at +150 °C.
Termistores: Los termistores tienen características no lineales de temperatura contra resistencia (

ver figura ). La forma más usada para aproximar este valor es 1 1  β −   T To 

Rt = Rtoe

donde To es la temperatura de calibración, típicamente 25 °C. y β es la temperatura característica del material en °K y todas las temperaturas también están en kelvin. Hacer comparación entre termistores y RTD.
Sensitividad a la deformación: Normalmente la resistencia eléctrica cambia cuando el material

es deformado mecánicamente. A esto se le llama efecto piezoresistivo. En algunos casos puede resultar en errores, pero este efecto se puede usar para crear sensores que responden al esfuerzo, σ. F dl σ= =E a l dl donde E es el módulo de young y F es la fuerza aplicada. Aquí = e y se le llama la l 'deformación' (o ‘microdeformación’). La figura 3-5.5 muestra un conductor cilíndrico. Para este caso en el que se aplica F, el volumen permanece constante, la longitudaumenta y la sección transversal decrece. ρ 2 l V

R=

V=volumen


La sensitividad de la resistencia con respecto a la elongación del cable es dR ρ =2 l dl V El valor de la resistencia normalizado del alambre deformado es una función lineal de e, dR = See R 'Se' es el 'gauge factor' o sensitividad de una galga extensiométrica. En metal este valor está entre 2 y 6. En semiconductores, entre 40 y 200. (Requiere compensación de temperatura).
Efecto piezoeléctrico: El efecto piezoeléctrico se refiere a la generación de carga eléctrica por

un material cristalino cuando éste se somete a una fuerza. El efecto existe en cristales naturales como el cuarzo (SiO2), cerámicos artificiales polarizados, y algunos polímeros como PVDF (Polyvinylideno fluoride). • • • • • La palabra 'piezo' proviene del griego 'piezen' que significa ejercer presión. Efecto descubierto por los hermanos Curie en 1880. Primera aplicación más útil fue en 1917 por P. Langerin (Sonar). En 1969 H. Kawai descubre el efecto en PVDF. En 1975 Pionner, LTD. Sacó un producto comercial con PVDF.

Se clasifican como naturales (cuarzo, sal de rochela) y sintéticos (sulfato de litio y bisfofato de amonio) en cristales y cerámicas ferroeléctricas polarizadas (titanato de bario) [BaTiO3] ( zirconotitanato de plomo, PZT) Explicar efecto en cuarzo Un sensor piezoeléctrico se convierte en un capacitor al aplicársele electrodos para medirel voltaje generado. Los electrodos ecualizan la carga bajo su área, sin embargo, es posible crear un arreglo de electrodos para hacer la percepción más sensitiva. El efecto piezoeléctrico es reversible → ultrasonido.

El voltaje de un sensor piezoeléctrico es: V= dii diil Fx = Fx C ξ ξo a

donde C es la capacitancia formada, Fx es la fuerza aplicada l es el espesor del cristal, a es el área cubierta por los electrodos y dii es un coeficiente piezoeléctrico axial.

Se usan varias constantes físicas con subíndices dobles para describir numéricamente el fenómeno. La convención es que el primer subíndice se refiere a la dirección del efecto eléctrico y el segundo al efecto mecánico. V Campo = l Esfuerzo F a Carga Q d= = Fuerza F g= d =ξ g

Donde g y d son direcciona les por lo tanto se usan los subíndices Donde ξ es la constante dielectric a del material.

dii para el cuarzo = 2.03 P coul / Newton.
Polarización: Es posible darle la característica cristalinas del cuarzo a otros materiales. El cuarzo

tiene sus celdas cristalinas orientadas a lo largo del eje cristalino de manera natural. El proceso más popular de polarización es el de temperatura, este proceso incluye los siguientes pasos: 1. Un material cristalino (cerámico o polímero) que tiene dipolos orientados aleatoriamente se calienta justo antes de su Temperatura Curie En algunos casos (PVDF film) el material debe serestresado. La temperatura elevada provoca una agitación más pronunciada de los dipolos y permite orientarlos con facilidad de la manera deseada. 2. El material se coloca bajo un campo eléctrico fuerte (E) de tal manera que los dipolos se alineen de acuerdo a la líneas de campo. La alineación no es total pero se mantiene una alineación estadísticamente predominante. 3. El material se deja enfriar sin retirar el campo eléctrico. 4. El campo eléctrico se retira y el proceso termina. Mientras el material se mantenga bajo su temperatura Curie, la polarización permanece. (Los dipolos quedan 'congelados con la orientación' que se les dio.) * La temperatura Curie es la superior aquella a la que el material pierde sus propiedades ferroeléctricas. Limita la temperatura a la que tales materiales pueden ser usadas. Este método también se usa para crear materiales piezoeléctricos. Después de cierto tiempo, la carga eléctrica se desvanece debido a corrientes de fuga y cargas en el ambiente. Esto provoca una anulación de la carga original pero el material aún responde a presión aplicada. Si se llega a estado


estable nuevamente las cargas se neutralizan, por lo tanto, un sensor piezoeléctrico es un sensor de A.C., no de D.C. Funciona sólo con cambios en la excitación. (Entrada).
Dependencia de la temperatura: Los coeficientes 'd' son dependientes de la temperatura, pero

como hemos visto la constante dieléctricatambién y estas dos fuentes de ruido tienden a cancelarse, de acuerdo con la fórmula dada.
PVDF: Es un polímero semicristalino que cuando se usa como material piezoeléctrico

normalmente se usa estirado. La capacidad elástica cambia con la temperatura y también su resistividad. Además el parámetro del módulo de young y su resistividad también cambian según que tan estirado esté. Esto lo hace un elemento muy versátil en sus aplicaciones.Ver tabla 3-5 (Fraden

Los materiales piezoeléctricos también pueden conectarse en varias capas. Según la aplicación será el tipo de conexión entre capas que se utilice.Ver figura 3-6.4 (Fraden

Un circuito equivalente del sensor es el que se muestra en la figura 3-6.5 (Fraden). Las resistencias de 'fuga' son muy grandes, del orden de 1012 - 1014, lo que significa muy alta impedancia de salida y sus correspondientes implicaciones en la electrónica. (Ver figura 3-6.5).

EFECTO HALL: • Efecto físico descubierto en Johns Hopkins University, en 1979 por E.H. Hall.

• Se usa para detectar campos magnéticos, posición y desplazamiento de objetos.

El efecto se basa en la interacción entre portadores eléctricos móviles y un campo magnético móvil. Cuando un electrón se mueve a través de un campo magnético, una fuerza lateral actúa sobre él, r rr F = qVB donde q = 1.6 x10-19 C es la carga del electrón, V es la velocidad del electrón y B es el campomagnético. La notación vectorial es una indicación de que la dirección y magnitud de la fuerza dependen de la relación espacial entre el campo magnético y la dirección del movimiento electrónico. Ver figuras 3-8.1 Fraden y 7.36 (Cooper).

Respecto a la figura 7-36. El movimiento de corriente ocurre cuando se aplica un campo eléctrico al material semiconductor, lo cual origina que los electrones entren en la terminal negativa y se muevan hacia la positiva. En términos generales, el movimiento se realiza a lo largo de una línea recta, y si el potencial se midiera entre los puntos A y B, la diferencia de potencial sería cero. Si se sometiera el material a un campo magnético de dirección perpendicular al movimiento de la corriente de electrones, los electrones en movimiento experimentarían una fuerza que desplazaría las trayectorias de los electrones en el material semiconductor hacia un lado. Debido a que la distribución de electrones es mayor en un lado que en otro, existe un potencial entre ambos lados, A y B. De esta manera el campo magnético y la corriente eléctrica producen el 'voltaje Hall transversal' VH. A temperatura constante. VH = hiBsinα donde α es el ángulo entre el valor de campo magnético y la placa Hall. (Ver figura 3-8.2 Fraden), h es el coeficiente de sensitividad cuyo valor depende del material la geometría del material (área activa) y su temperatura.

Otro parámetro importante es elcoeficiente Hall que es una medición del gradiente de potencial eléctrico transversal por unidad de intensidad de campo magnético por unidad de densidad de corriente. De acuerdo a la teoría de electrones libres en materiales 1 H= Ncq donde N es el número de electrones libres por unidad de volumen y c es la velocidad de la luz. Dependiendo de la estructura cristalina del material, las cargas podrán ser electrones o hoyos (holes). Como resultado el efecto Hall puede ser positivo o negativo.
Circuito equivalente: El circuito equivalente del sensor puede ser representado por resistencias

conectadas en cruz y dos fuentes de voltaje conectadas en serie con las terminales de salida. La cruz encerrada en un circulo indica el sentido del campo magnético. Estos sensores pueden presentarse en forma básica o con circuitería integrada. Un ejemplo se presenta en la tabla 3-7 (Fraden). Puede ser on / off

( Investigar cómo funcionan los ganchos medidores de corriente ).
Efecto Seebeck: Descubierto accidentalmente en 1821 por Thomas Johann Seebeck cuando unía

pedazos semicirculares de bismuto y cobre. Observó que una brújula cercana se movía y después de varios experimentos llamo al efecto 'termomagnetismo'. (Ver figura 3-9.1 Fraden)

Si se forma un conductor y se pone un extremo en un lugar frío y el otro en un lugar caliente habrá un flujo de energía de la parte caliente a la parte fría. La energíatoma la forma de flujo de calor. La intensidad del calor es proporcional a la conductividad térmica del conductor. Además el gradiente térmico genera un campo eléctrico, dentro del conductor. El resultado de esto es un voltaje incremental. dT dVa = α a dx dx donde dT es el gradiente de temperatura en una distancia corta, dx y αa es el coeficiente de Seebeck absoluto del material. Si el material es homogéneo, αa no es un función de la longitud y por lo tanto tenemos. dVa = α a dT
Observación de la corriente generada: (Ver figura 3-9.2 Fraden)

La corriente depende de muchos factores como forma tamaño, condiciones de presión, etc. Si en lugar de la corriente se observa el voltaje de lado a lado de uno de los conductores rotos, el potencial dependerá sólo de los materiales y de la temperatura. A este potencial se le llama Potencial de Seebeck.

Las unidades: Cuando dos materiales distintos a la misma temperatura se unen, hay electrones

libres que se transmitirán a través de la unión. Si las dos unidades están a la misma temperatura los campo eléctricos generados se cancelan, lo que no sucede si las puntas están a temperaturas distintas. Cuando se tiene la unión de dos materiales: α AB = α A - α B dVAB = α ABdT αAB = dVAB dT

En un termopar tipo T VAB = ao + a1Ta 2T 2 = −0.0543 + 4.09 x10 −2 T + 2.874 x10 −5 T 2

s Cuanto vale αAB (25°C) ?, Resp. 42.37 µV. dVAB = a1 + 2a 2T = 4.094x10 −2 + 5.748 x10 −5 T dT α también se llama sensitividad. αAB = El coeficiente de Seebeck no depende del tipo de unión, importan la temperatura y los metales.
Termopilas: Son termopares múltiples conectados serialmente, se usan para detectar radiación térmica y fueron inventados por James Joule. Efecto Peltier: J.C.A. Peltier descubrió que si se hacia pasar una corriente eléctrica en la unión

de materiales distintos puede haber absorción o secreción de calor. La absorción de calor (o su producción) es una función de la dirección de la corriente. dQp = ± pidt

Ver figura 3-9.4

donde y es la corriente y t es el tiempo. El coeficiente p tiene dimensiones de voltaje y representa las propiedades termoeléctricas del material. El efecto Peltier sucede ya sea que la corriente sea introducida externamente o inducida por la unión misma del termopar. (Explicar Peltier a nivel electrónico) Ya que el efecto Peltier se refiere a la 'producción' de calor o frío, dependiendo de la dirección de la corriente, se usa en lugares donde se requiere un control térmico de precisión. No depende de la naturaleza de la unión. Se usa en enfriadores termoeléctricos para enfriar detectores de fotones operando en el rango espectral extremo del infrarrojo.
Mediciones mecánicas

Cinemática = análisis de movimiento ( Parte de la física). Dinámica = Análisis de movimiento e interrelaciones con fuerzas. r = ix + jy dr dx dy dx Velocidad: v= =i + j Vx = dt xt dt dt dVdVx dVy Aceleración: a = =i +G dt dt dt Posición:

Vy =

dy dt

En un sistema n-dimensional se requieren n sensores para medir las n componentes.

Leyes de Newton

1. Todo cuerpo permanece en su estado de reposo o movimiento uniforme a menos que una fuerza lo haga cambiar de estado. Si no hay fuerza que actúe sobre un cuerpo su aceleración es cero. 2. a = F / m. 3. A toda acción corresponde una reacción de igual magnitud y sentido opuesto.
Densidad: Cantidad de masa por volumen: ρ = m / v. Esfuerzo: Esfuerzo σ se define como fuerza por unidad de área. Cuando la fuerza se aplica

perpendicular a la cara del material se llama esfuerzo normal ( normal ) (Explicar pure tension & pure compression).
Shear stress: Se refiere a un esfuerzo cortante y es cuando se aplica una fuerza tagencial a la

cara del material. F α Deformación: Cuando un cuerpo recto se somete a una carga tensionante, el cuerpo se alarga. La cantidad de elongación se llama deformación. A la elongación, por unidad de longitud se le llama deformación unitaria. A la deformación total se le llama deformación total. σ= ξ = δ l

donde δ es la elongación total ( para deformación total) de un objeto de longitud inicial ι Histeresis: Fenómeno asociado con fricción, fracturas, corrosión y contaminantes. También se relaciona con la estructura cristalina del material. Depende de la carga pero no del tiempo
Creep ): Esuna función del tiempo, Característica que resulta en una deformación permanente del material y depende de la carga y la temperatura. Es pronunciable en materiales con temperaturas de fusión bajas. Efecto elástico: Capacidad de un material de volver a su estado original después de haber sido

sometido a una carga. Modulo de elasticidad o de Young. E = σ ξ

Razón de Poisson: Cuando un material se somete a tensión existe no sólo una deformación axial

sino también lateral. Poisson demostró que estos ds valores eran proporcionales entre si. V= Deformacion lateral Deformacion axial

Ver figura 4 ( Practical strain gage measurements pág. E- 36 Omega, ver tabla 3-11, Fraden).

Dureza: La resistencia de un material a la penetración por una herramienta se llama dureza. ONDAS SONORAS

Comprensión y expansión alternada de un medio ( sólidos, líquidos y gases) a ciertas frecuencias se llama ondas sonoras. Los contenidos del medio oscilan en la dirección de propagación de la onda por lo que estas ondas se llaman ondas mecánicas longitudinales. El oído humano es sensible a 20 - 20 Khz. aproximadamente. de 0 - 20 Hz se llama infrasonido. de 20 Khz en adelante se llama ultrasonido. La detención de infrasonido se requiere del análisis de construcciones grandes y predicción de terremotos.
La velocidad del sonido: Depende de las propiedades elásticas y de la densidad del medio.

B ρ o Donde B =modulo de elasticidad en masa del medio. ρo = densidad fuera de la zona de compresión. V= Ya que ambas propiedades son dependientes de la temperatura, la velocidad del sentido, también dependen de la temperatura. Así se puede construir termómetros acústicos. ( Ver tabla 312 Fraden, 3-13).

Temperatura y propiedades térmicas de los materiales:

' La temperatura, en su forma más simple, puede ser descrita como una medida de la energía cinética de partículas en vibración' Esencialmente, todos los sólidos se expanden en volumen con un aumento en temperatura. Esto es resultado de átomos y moléculas en vibración. cuando la temperatura aumenta la distancia promedio entre átomos aumenta, lo que resulta en una expansión de todo el cuerpo sólido. El cambio en cualquier dimensión lineal, longitud, ancho o altura se llama expansión lineal. La longitud a l 2 temperatura T2 depende de la longitud l 1 a la temperatura inicial T1. l 2 = l 1 1 + α ( T2 − T1 ) Aprox. Para materiales isotrópicos


aˆ†A = 2αAaˆ†T aˆ†V = 3αVaˆ†T
Calor: normalmente se mide en calorías. Caloría: La cantidad de calor requerida para calentar 1°C, un gramo de agua a presión

atmosférica. En U.S.A. se usa el B.T.U. ( British thermal Unit) 1 BTU = 252.02 Cal.
Capacidad térmica: Cuando un objeto se calienta, su temperatura aumenta. Al calentar un

objeto se transfiere a él unacierta cantidad de energía térmica o calor. E l calor se almacena en el objeto en forma de energía cinética de átomos en vibración. La capacidad calorifica depende de el material y su masa: C = c m. donde C es una constante que caracteriza las propiedades térmicas del material y se llama. calor específico C= El calor específico describe a un material.
Capacidad térmica: Describe a un objeto hecho de ese material.

Q maˆ†T

El calor específico en un material no es constante para un rango amplio de temperatura y no lo es especialmente si el material cambia de estado, por ejemplo, de sólido a líquido.
Transferencia de calor: existen dos propiedades fundamentales del calor que deben ser

establecidas 1. Es imposible establecer su origen, una vez que se h a producido. 2. El calor no puede ser contenido. Fluye espontáneamente de más caliente a más frío.

La energía térmica puede ser transmitida de un objeto a otro de tres maneras.
a) Conducción. b) Convencción c) Radiación. a) Conducción. La conducción del calor requiere el contacto físico ente dos cuerpos. Las

partículas agitadas térmicamente en un cuerpo caliente, se van moviendo y transfieren energía cinética a el cuerpo más frío, como resultado hay un intercambio de energía calorifica; el objeto caliente pierde calor y el objeto frío gana calor. La conducción térmica es análoga a la conducción eléctrica.

dQ dT = − kA dT dx A = crosssectional area, k = conductividad térmica. H= El signo menos indica que el calor fluye en la dirección de la disminución de la temperatura. Un buen conductor térmico tiene una k alta, k se considera una constante, sin embargo aumenta algo con la temperatura. Para un alambre. H = kA donde L es la longitud del alambre. a menudo, en lugar de usar la conductividad térmica se usa la resistencia térmica. R = por lo tanto la ecuación anterior se puede reescribir como: T − T1 H= A 2 R Ver tabla 3-15. L k T1 − T2 L





Perfil de conducción de temperatura real: Un perfil más real es como el que se observa en la

figura 3-14.2A. La caída repentina de temperatura en la unión e llama resistencia térmica de contacto. La transferencia de calor H= T2 − T3 R A + RC + RB

RA y RB son las resistencias térmicas de los materiales. RC es la resistencia de contacto. Microscópicamente la unión puede verse como en Fig. 3-14.2B.

Existen dos contribuciones principales en la transferencia de calor en la unión. 1. La conducción de material a material a través del contacto físico real. 2. La conducción a través del aire atrapado en los espacios vacíos creados por las superficies imperfectas. Ya que la conductividad térmica de los gases es muy baja respecto a la de los sólidos, éste elemento representa la mayor resistencia a transferencia de calor. Aquí hc se puededefinir como: hc = 1  ac 2 k A k A av  + kf   lg  a k A + k B a 

donde lg es el grosor del espectro vacío ( ver figura), kf es la conductividad térmica del fluido en el espacio vacío, ac y av son las áreas de contacto y vacío respectivamente, kA y kB son las conductividades térmicas de los materiales, respectivamente. La resistencia en la unión decrece con la presión. Se debe buscar un acoplamiento térmico en la unión como pasta de silicón térmica.
b) Convección. La convección requiere un agente transmisor inmediato que lleva calor de un

cuerpo más caliente a uno más frío y que puede no regresar a hacerlo otra vez (flujo). La convección puede darse de manera natural ( gravedad) o forzada por algún mecanismo. ( explicar convección natural y forzada) La eficiencia en transferencia de calor por convección depende de: • • • • La velocidad de movimiento del medio transmisor. El gradiente de temperatura. Area superficial del objeto. Propiedades térmicas del medio. La perdida o ganancia de calor por el objeto se determina mediante. H = αA( T1 − T2 ) donde α es el coeficiente de convección y depende del calor específico del fluido, su viscosidad y velocidad.

En el aire α ≈ 11 w/m2k c ) Radiación térmica: En todos los objetos, todos los átomos y todas las moléculas vibran. La energía cinética promedio de las partícula en vibración se puede representar por su temperatura absoluta. De acuerdo alas leyes de electrodinámica, una carga eléctrica en movimiento produce un campo eléctrico variable que a su vez produce un campo magnético cambiante. Este campo magnético cambiante también produce un campo eléctrico variable. De esta manera una partícula en vibración es fuente de un campo electromagnético que se propaga hacia afuera con la velocidad de la luz y es gobernada por las leyes de la óptica. Las ondas electromagnéticas pueden ser reflejadas, filtradas, dirigidas, etc. La figura 3-14.3 muestra el espectro de radiación electromagnética total de ondas de radio a rayos gamma.

c v La relación entre λ y la temperatura es más compleja y está dada por la ley de Planck; pone la densidad de flujo radiante Wλ en función de λ y temperatura absoluta. La densidad de flujo radiante es potencia de radiación electromagnética por unidad de longitud de onda ; ξ ( λ) C1 Wλ =  c2  Πλ5  e λt − 1 donde ε(λ) es la emitividad del objeto (tablas), c1=3.74x10-12 wcm2 , C2 = 1.44 cmk La longitud de onda se relaciona con la frecuencia v mediante la velocidad de la luz λ = La temperatura es el resultado del promedio de la energía cinética de un número muy grande de partículas en vibración, sin embargo, no todas las partículas vibran a la misma frecuencia o magnitud. Un material es capaz de radiar, virtualmente un número infinito de frecuencias, ya que la temperatura es una representación estadística del promedio de la energía cinética, determina laprobabilidad más alta de que las partículas vibran a cierta frecuencia y tengan una longitud de onda específica. Esta longitud de onda más probable se establece por la ley de Wein que se encuentra

igualando a cero la primera derivada de la ecuación de flujo radiante. El resultado es una λ alrededor de la cual está concentrado la potencia radiante. A mayor temperatura menor λ 2898 T Silicón como material sensor: Silicón es el segundo material más abundante en la tierra. Representa hasta un 25.7 % de la corteza terrestre en peso. No existe de manera pero ya hay muchos métodos para obtenerlo. Se pueden hacer sensores basados en silicón que respondan a: λ= • Estímulos de radiación: Por efecto fotovoltaico, fotoeléctrico, fotoconductividad, etc. • Estímulos mecánicos: Piezoresistividad, efecto fotoeléctrico lateral, fotovoltaico lateral. • Estímulos térmicos: Efecto seebeck, dependencia térmica de la conductividad. • Estímulos magnéticos: Efecto Hall, magneto-resistencia,etc. • Estímulos químicos: Sensitividad ionica. El silicón no posee el efecto piezoeléctrico. El silicón exhibe propiedades mecánicas muy útiles, sobre todo con procesos de micromaquinado. Ver figuras: tabla 3-21 Fraden

Figuras 9 -6,Tempkins,Webster Figura 9-8,9-9.
Presión: Es la fuerza por unidad de área, sin embargo, aquí la vamos a definir como ' la fuerza

por unidad de área ejercida por un fluido en una pared que locontinúe'(= esfuerzo, fatiga en sólidos)

Presión absoluta: Se refiere al valor absoluto de la fuerza por unidad de área ejercida en la pared

que contiene a un fluido.
Presión manométrica: Representa la diferencia entre la presión absoluta y la presión atmosférica

local.
Vacío: Representa la cantidad en que la presión atmosférica excede a la presión absoluta.

La presión local de un fluido depende de muchas variables, elevación, velocidad de flujo, densidad de flujo y temperatura (ver fig. 6-1 [Holman] c / unidades ) La presión se expresa con frecuencia en términos de la altura de una columna de fluido (por ejemplo mercurio), la cual soporta a 20°C. A presión atmosférica estándar esa altura es de 760mm de mercurio con una densidad de 13.5951g/cm3 La presión de un fluido resulta de un intercambio de la cantidad de movimiento entre las moléculas del fluido y la pared que lo contiene; pero el intercambio total de la cantidad de movimiento depende del número total de moléculas que chocan con la pared por unidad de tiempo y la velocidad promedio de las moléculas. Para un gas ideal: 1 p = nmv 2 rms 3 donde n= densidad molecular, moléculas / unidad de vol. m = masa molecular vrms = raíz cuadrada media de la velocidad molecular. v rms = 3kt vm

donde T = temperatura absoluta del gas, k. k= 1.3803x10-23 J / moléculas k ( constante de Boltzman) Respuesta dinámica pags. 224-226 (Holman) con ejercicios.Bibliografía y otros recursos didácticos: 1. 2. 3. Bentley, John P. SISTEMAS DE MEDICIÓN. Principios y aplicaciones. Compañía Editorial Continental, S.A. (C.E.C.S.A.) México, 1993. Doebelin, Ernest O. DISEÑO Y APLICACIÓN DE SISTEMAS DE MEDICIÓN. Ed. DIANA, 1980. Fraden, Jacob. AIP HANDBOOK OF MODERN SENSORS. PHYSICS, DESIGNS AND APPLICATIONS. American Institute of Physics, New York, USA, 1993 incluye algo de electrónica]. Jones, Larry D.; Chin, A. Foster. ELECTRONIC INSTRUMENTS AND MEASUREMENTS. Prentice Hall. Englewood Cliffs, N.J., E.U.A., 1990. Webster, J.G.; Tompkins, W.J.; INTERFACING SENSORS TO THE IBM PC. Englewood Cliffs, NJ, Prentice Hall. E.U.A., 1988.


Johnson, Curtis D. PROCESS CONTROL INSTRUMENTATION TECHNOLOGY. University of Houston John Wiley and Sons. E.U.A., 1982. [control de procesos] Cooper, William D.; Helfrick, Albert D. INSTRUMENTACION ELECTRONICA MODERNA Y TECNICAS DE MEDICION. Prentice Hall Hispanoamericana. México, 1991. [general] Holman, J.P. EXPERIMENTAL METHODS FOR ENGINEERS. International Student Edition, McGraw-Hill Kogakusha, Japón, 1978 análisis de datos experimentales] Mellichamp, Duncan A. REAL-TIME COMPUTING, with applications to data aqcuicition and control. Van Nostrand Reinhold, USA, 1983. [artículos] Ohba, Ryoji editor. INTELLIGENT SENSOR TECHNOLOGY. John Wiley and Sons, England, 1992. [aplicaciones]