Practica Sensor Ultrasonico UB500

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Practica Sensor Ultrasonico UB500

Jeison Andres Romero, Camilo Nieto Gaspar

Abstract— Inicialmente con el circuito obtenido se procede a organizar de manera simultánea el montaje del sensor y así calculando las medidas máximas y mínimas obteniendo un rango de proximidad en la detención del sensor.

Los sensores de proximidad son elementos muy importantes dentro de la Automatización Industrial, los sensores de proximidad son los más comunes y asequibles para la solución de detección de objetos que no se pueden tocar.

1. INTRODUCCION

U

n amplificador operacional, es un dispositivo diseñado para detectar una diferencia de voltaje de entrada.

El amplificador operacional se puede conectar de diferentes formas para obtener varias características de operación, este tiene varias conexiones básicas entre esas están las siguientes.

No inversor: a este se le aplica el voltaje de entrada en la terminal positiva (no inversora) donde la señal de salida no está invertida  respecto a la entrada.

Diferencial: a este se le aplica voltaje a los dos terminales de entrada, donde su salida es igual a la suma de la  salida de cada terminal.

Sensor Ultrasonico

UB500-30GM-E5-V15

El sensor dispone de una entrada de sincronización para la supresión de interferencias mutuas. Si no se utiliza esta entrada, el sensor opera con un generado internamente.

Las conexiones de sincronización de hasta 5 sensores capaces de sincronización interna están conectados el uno al otro. Cuando se aplica la alimentación, estos sensores operarán en el modo múltiplex.

El estado de la salida digital no va a cambiar hasta que el umbral de conmutación ha sido superado cinco veces como un promedio de las cinco mediciones se determina internamente.

[pic 1] 

Figura 1. Sensor de Proximidad UB500-30GM-E5-V15, se muestran las medidas y su construcción geométrica.

1. Procedimiento

Para este laboratorio se usó:

• Fuente DC
• Sensor ultrasónico UB500
• Resistores
• Amplificador LM 324
• Conectores
• Cables
• Hoja milimetrada
• Protoboard

Este laboratorio consta de dos sesiones donde en la primera sesión se diseña el circuito dado en clase, que consta de tres amplificadores, nueve resistencias, un sensor, conectados de tal manera que forman un circuito de múltiples etapas,  donde hay dos primeras etapas que son  amplificadores no inversores, donde al interconectarse a sus salidas forman una tercera etapa que es un amplificador  diferencial.

En esta sesión se realiza la respectiva simulación del circuito para obtener unos datos simulados, y lograr observar la forma de onda de los voltajes respectivos del circuito.

La segunda sesión se monta el circuito en la protoboard, teniendo él cuenta el datasheet  del amplificador para conectar de manera correcta el circuito dado para la práctica.

En esta misma sesión se procede a trabajar con el sensor ultrasónico de la siguiente manera:

Donde el primer paso es programar el sensor que detecte a unas distancias estipuladas en la hoja milimetrada, para ir hallando las variables de los voltajes, conectando sus cables de poder a una  fuente DC, y conectándolo al circuito que está montado en la protoboard. Despues se procede a realizar la simulación del circuito comparador, que consta de 5 amplificadores y 11 resistencias z

1. análisis teórico

FIGURA 2: A partir del siguiente circuito montado en la protoboard

[pic 2]

Configuración del sensor: para la configuración del sensor se realiza con tres cables del sensor, dos cables son los cables de poder que están conectados a la fuente, el tercer cable (le llamaremos el cable de configuración)

Al concertase con el cable negativo de poder asigna  la distancia más corta, y al concertase con   el cable positivo de poder asigna la distancia  más larga, las cuales las medimos con la hoja milimetrada.

Para obtener los valores de las resistencias que se obtienen a partir de estos cálculos que se verán a continuación:

[pic 3]

[pic 4]

                                               (1)[pic 5]

En esta ecuación el resultado dio menor a 800  Ω, se decidió usar 660  Ω.

                                                        (2)[pic 6]

Pero al no ser comerciales se aproximó su valor.

R2=200 Ω y R3=33 Ω

                                                            (3)[pic 7]

Dónde: R8=125 Ω y R6=264 Ω

Para R7 y R9 deben ser de igual valor a R6 y R8 respectivamente, R7=R6 y R8=R9.

R4 y R5 deben ser resistencias pequeñas para lo cual se utilizó: R4=5 Ω y R5=5 Ω.

Para el cálculo de resistencias del circuito comparador se realizó lo siguiente:

                                                                (4)[pic 8]

[pic 9]

[pic 10]

[pic 11]

TABLA 1: Tabla de resistencias que se usó en la simulación OrCAD y en la parte experimental.

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