Caracterización, linealización y acondicionamiento de sensores resistivos

Caracterización, linealización y acondicionamiento de sensores resistivos.

Characterization, linearization and conditioning of resistive sensors

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Guzmán Villanueva, Lizeth Paulina., Heredia Rodríguez, Ricardo Alexander.

{u1802627, u1802628}@unimilitar.edu.co

Abstract— In the second practical laboratory sensor characterization sensors like Pt100, thermocouple and thermistor is made , reinforcing the empirical knowledge that had with theoretical instructions in class by the corresponding teacher , allowing to know the correct operation of said elements previously , after this, he starts working with the relay knowing its correct functioning and use their terminals.

Resumen—En la segunda practica de laboratorio de sensores se realiza la caracterización de sensores como Pt100, termocupla y termistor, reforzando los conocimientos empíricos que se tenían con instrucciones teóricas presentadas en clase por el docente correspondiente, permitiendo así saber el correcto funcionamiento de elementos mencionados con anterioridad, posterior a esto, se entra a trabajar con el relé conociendo su correcto funcionamiento y sus respectivos terminales de uso.

Índice de Términos— Fase, Pt100, termopar, termistor, relé.  

Index Terms—Phase, Pt100, thermocouple, thermistor relay

1.          OBJETIVOS

• Realizar la caracterización de los sensores resistivos RTD, Termopares y termistores, para determinar las características estáticas y/o dinámicas.
• Linealizar a través del puente de wheatstone los sensores resistivos para realizar posteriormente aplicaciones de los mismos.
• Acondicionar los sensores resistivos mediante el uso de elementos electrónicos pasivos y activos.

1. MARCO TEORICO

[1] TERMOCUPLA: la termocupla es un sensor de temperatura compuesto por dos alambres de distinto material unidos en un extremo, al aplicar temperatura en la unión de los metales se genera un voltaje muy pequeño, del orden de los milivolts el cual aumenta con la temperatura

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Imagen 1: Termocupla

[2]PT100: Esta sonda resistiva de temperatura de platino es un sensor de temperatura preciso, sensible y estable con una amplia gama de temperaturas de funcionamiento.

El sensor tiene un cuerpo cerámico protegido por un tubo de acero inoxidable que contiene un pequeño alambre de resistencia de platino sensible a la temperatura permitiendo temperaturas a medir entre -200 y 420ºC.

La serie WZP tiene una estructura pequeña, amplia rango, una buena fiabilidad y corto tiempo de respuesta térmica

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Imagen 2: PT100.

 [3]TERMISTOR: Un termistor es un sensor de temperatura por resistencia. Su funcionamiento se basa en la variación de la resistividad que presenta un semiconductor con la temperatura.

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Figura 3. Termistor

[4] RELÉ: Dispositivo electromagnético que, estimulado por una corriente eléctrica muy débil, abre o cierra un circuito en el cual se disipa una potencia mayor que en el circuito estimulador.

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Imagen 4. Relé.

[5] BOMBILLO: es un dispositivo que produce luz mediante el calentamiento por efecto Joule de un filamento metálico, en concreto dewol framio, hasta ponerlo al rojo blanco, mediante el paso de corriente eléctrica. 

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Figura 5. bombillo.

1. ELEMENTOS Y EQUIPOS.

1. Multímetro: se utilizó para la medición y calibración tanto de los trimers como el puente H utilizados en cada montaje.
2. Fuente de alimentación: Se utilizó al momento de alimentar los circuitos diseñados para los distintos elementos resistivos.
3. Resistencias diferentes valores óhmicos se utilizan al momento de realizar los distintos montajes para la linealizacion de los elementos resistivos.
4. Sensor RTD (PT100 o PT 1000) utilizado para caracterizar el funcionamiento del respectivo sensor.
5. Sensor NTC entre 1kΩ y 10kΩ utilizado para caracterizar el funcionamiento del respectivo sensor.
6. Transistor 2N2222A utilizado para el “bono” al momento de recrear un swhicheo.
7. Relevo 5 VDC utilizado para utilizado para el “bono” al momento de recrear un swhicheo.

1. PROCEDIMIENTO

Para llevar a cabo el desarrollo del laboratorio tomamos nuestros tres elementos resistivos y los caracterizamos; para caracterizarlo empleamos diferentes métodos, en el caso de la termocupla utilizamos dos multímetros:

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Imagen 6. Caracterización termocupla.

La toma de datos tanto ascendente como descendente, nos presentan los siguientes gráficos y tablas:

Tabla 1. Datos en forma ascendente termocupla

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Grafica1. Datos en forma ascendente termocupla

Tabla 2. Análisis datos obtenidos en las graficas

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