INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MASSACHUSETTS

Además, calcule el ancho de banda del bucle cerrado (ω h) para esta configuración a partir de la
medición de la respuesta a escalón.
A continuación, utilice al analizador dinámico HP 3562A para medir la función de
transferencia desde la potencia del calentador al error de temperatura. Observe que esta función de
transferencia incluye todos los elementos del bucle menos el compensador, por lo que contiene toda
la información que necesita para diseñar con éxito el compensador.
Como ya mencionamos anteriormente, las conexiones entre el sistema térmico y el analizador
dinámico están en el sitio que les corresponde y, por lo tanto, no deben modificarse. El canal 1 del
analizador está conectado a la entrada del amplificador de potencia P(t) y el canal 2 a la salida de
error de temperatura T(t). El analizador acciona el sistema desde la fuente interna y caracteriza a la
función de transferencia entre los dos canales, considerando al canal 1 como entrada del sistema que
se está analizando.
El analizador es un instrumento capaz y por consecuencia complejo. Para poder simplificar
su uso en el laboratorio, hemos preprogramado los pasos de prueba necesarios. Existen dos opciones
a la hora de probar la función de transferencia térmica: una utiliza ruido aleatorio para la señal de
transmisión y la otra una onda sinusoidal barrida.
A estos dos programas se accede pulsando la tecla AUTO SEQ que se encuentra ubicada en
la parte superior derecha del panel frontal. Una vez pulsada la tecla, aparecerán unas etiquetas junto
a la fila de teclas programables a lo largo del borde derecho del analizador de tubo de rayos
catódicos (CRT). Las dos teclas superiores están etiquetadas “6.302 RANDOM” (6.302 aleatorio) y
“6.302 SWEEP” (6.302 barrido) y corresponden a la prueba de ruido aleatorio y a la de seno de
barrido, respectivamente. Puede medir la función de transferencia utilizando una o las dos pruebas.
La prueba comienza pulsando la tecla programable adecuada y cada una tarda aproximadamente dos
minutos en completarse.
En el modelo aleatorio, se halla la media de dos muestras de funciones de transferencia para
así reducir los efectos de ruido. No aparece ningún dato hasta que se completa la primera medición,
en cuyo punto aparecerá un campo en la parte superior del CRT indicando 1 AVG (1 media). Una
vez completada la segunda medición, el campo indicará 2 AVG (2 medias). En el modo de seno de
barrido, el barrido comienza a frecuencias bajas y los puntos de datos se visualizan según se van
midiendo. En ambos modos, se pueden observar las señales de prueba en los canales 1 y 2 del
osciloscopio.
Las medidas cubren el margen de frecuencia de 0,1 Hz a 10 Hz, ya que ésta es la región que
interesa. Dado que estamos midiendo el comportamiento de la frecuencia baja, es necesario emplear
un mayor tiempo en las mediciones. En otras palabras, los varios minutos que se emplean no son
debidos al tiempo de procesamiento en el analizador, si no a las constantes de tiempo prolongadas
del sistema térmico. Para su interés, hemos incluido un diagrama en la Figura 4 que muestra la
función de transferencia medida desde 0,01 Hz a 0,1 Hz. Son necesarias varias horas para completar
esta prueba.
Una vez completada la medición de la función de transferencia, puede utilizar el cursor para
tomar datos sobre la magnitud y la fase como función de la frecuencia. El cursor es el pequeño
círculo que aparece en los dos diagramas y su posición se controla con el botón grande de la derecha
del CRT. La frecuencia, la magnitud y la fase aparecen en campos en el CRT. En esta pantalla, la
T() s
magnitud viene indicada en dB (definida como 20 log10 ). La fase se indica en grados. Observe
Ps ()
que un valor de cero grados de desviación de fase adicional corresponde a +180º en los diagramas
del analizador, debido a la inversión desde la entrada del amplificador de potencia al error de
temperatura.
En ocasiones, el analizador entra en un ciclo de auto calibración que tarda aproximadamente
un minuto en completarse. Durante este tiempo, la entrada del teclado queda invalidada y se indica el
estado de auto calibración en el CRT.