PRÁCTICA 3: INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA

2-5-2011

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PRÁCTICA 3: INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA

1. Cálculos teóricos.

Cálculos NTC

Los datos que tenemos del NTC son los siguientes:

R0=10 kΩ

β=3.974

δ=2.5 mw/C

Además disponemos de la fórmula:

R(T)=R0 eβ(1T- 1T0)

Nuestra temperatura va de 0 a 70 grados centígrados, por lo tanto:

R0=R0 eβ1273- 1298=33.91kΩ

R70=R0 eβ1343- 1298=1.7 kΩ

Y en el punto medio:

R35=R0 eβ1308- 1298=6.48 kΩ

Por lo tanto, la resistencia en nuestro circuito será:

R=R0 β-2Tcβ+2TcRTc =4.74 kΩ

Calculamos nuestra V de entrada:

Vin max=4 Δt δ R=>Δt= Vin max24 δ R

Vin maz=3=> Δt=0.18

Podemos cometer un error de 1.8 grados centígrados.

Ahora vamos a ver las tensiones máximas y mínimas, en función de la temperatura para calcular nuestro circuito de acondicionamiento.

Vout=Vin RR+ RNTC

En los extremos:

Vout(0)=0.36V

Vout(70)=2.2V

Queremos que nuestra salida esté entre 0 y 7 V, utilizaremos como circuito de acondicionamiento un amplificador operacional diferencial. La entrada en la para negativa será Vref, y por la pata positiva entrará nuestra tensión después de pasar por el NTC (Vin)

Vout=R2R1(Vin- Vref)

0=R2R10.36- Vref=> Vref=0.36

7 =R2R12.2- Vref=> R2R1=3.78=>R2=3.78 kΩ=> R1=1kΩ

Cálculos LM35

El LM35 nos da diferencias de 10 mW/ºC y nosotros queremos diferencias de 100 mW/ºC. Lo único que tenemos que hacer es colocar un amplificador operacional de ganancia 10.

Al igual que en el caso anterior, hemos elegido un amplificador diferencial. En este caso:

Vout=R2R1(Vin+- Vin-)

R2R1=10

1. Circuito implementado

Una vez obtenidos los valores de las resistencias que hay que utilizar, nos disponemos a implementar el circuito en la placa. Evidentemente, los valores de las resistencias no son idénticos a los obtenidos, y estos son los valores reales que utilizamos.

Para el NTC:

R=4.7 kΩ

R1=1.2 kΩ

R2=3.6 kΩ

Vref=0.4 V

Para el LM35:

R1=1.8 kΩ

R2=18 kΩ

1. Resultados experimentales

Una vez están montados los dos circuitos nos disponemos a medir la temperatura ambiente y la temperatura si pones los dedos sobre el sensor, obteniendo los siguientes resultados.

Para el NTC:

Tambiente=24 ºC

Tcuerpo=34 ºC

Para el LM35:

Tambiente=27 ºC

Tcuerpo=36 ºC

1. Discusión de resultados.

Los resultados entre ambos circuitos de medida tienen diferencias. Esto se debe, como hemos visto en el punto 2 a que las resistencias no son exactamente las teóricas. Además, siempre pueden producirse errores debidos a los aparatos de medida.

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