GALGAS EXTENSIOMÉTRICAS

INSTRUMENTACION Y SENSORES

Práctica de Laboratorio N°4

TEMA

GALGAS EXTENSIOMÉTRICAS

DESARROLLO DE FORMULAS Y DATOS

Datos:

β=0.00358 T_0=0 ℃ R_o=100 Ω

R=R_0 (1+α(ΔT_O))

R 20℃= 100 Ω (1+0.00385(20 ℃ ))=107.7 Ω

R 40℃= 100 Ω (1+0.00385(40 ℃ ))=115.4 Ω

R 60℃=100 Ω (1+0.00385(60 ℃ ))=123.1 Ω

R 80℃= 100 Ω (1+0.00385(80 ℃ ))=130.8 Ω

R 100℃= 100 Ω (1+0.00385(100 ℃ ))=138.5 Ω

Usando el Puente de Wheastone donde R_2=R del Pt100, sabiendo que R_1=R_X=R_3=120 Ω y la fuente de voltaje es V=5 [V].

Para obtener el Voltaje V_c V_c=R/〖R+R〗_1 V y V_B=R_3/(R_3+R_X ) V

V_C = (120 Ω )/(120 Ω+120 Ω) (5 V)= 2.5 V

V_B 20 ℃= (107.7 Ω )/(107.7 Ω+120 Ω) (5 V)= 2.365 V

V_B 40 ℃= (115.4Ω )/(115.4 Ω+120 Ω) (5 V)= 2.451 V

V_B 60 ℃= (123.1Ω )/(123.1 Ω+120 Ω) (5 V)= 2.532 V

V_B 80 ℃= (130.8 Ω )/(130.8 Ω+120 Ω) (5 V)= 2.608 V

V_B 100 ℃= (138.5 Ω )/(138.5 Ω+120 Ω) (5 V)= 2.679 V

Para equilibrar el puente se establece que V_R=V_c-V_B=0, con una ganancia A=50 por lo tanto:

20 ℃= 2.5 V-2.365 V=0.135 V*50=6.75 V

40 ℃= 2.5 V-2.451 V=0.049 V *50=2.45 V

60 ℃= 2.5 V-2.532 V=-0.0320 V *50=-1.6 V

80 ℃= 2.5 V-2.608 V=-0.108 V *50=-5.4 V

100 ℃= 2.5 V-2.679 V=-0.179 V *50=-8.95 V

T ⁰C R V_C V_B V_R

20 ⁰C 107.7 Ω 2.5 V 2.365 V 6.75 V

40 ⁰C 115.4 Ω 2.5 V 2.451 V 2.45 V

60 ⁰C 123.1 Ω 2.5 V 2.532 V -1.6 V

80 ⁰C 130.8 Ω 2.5 V 2.608 V -5.4 V

100 ⁰C 138.5 Ω 2.5 V 2.679 V -8.95 V

Para obtener la ecuación del sensor utilizamos los valores de V_R como x y las siguientes fórmulas de la pendiente m=(y_2-y_1)/(x_2-x_1 ) y la ecuación de la recta y=mx+b

m=(5-0)/(-8.95-6.75)= -0.3185

Entonces 5=-0.3185(-8.95)+b

5=2.8506+b

5-2.8506=b

b=2.149

La ecuación de la recta es y=-0.3185x+2.149

y 20℃=-0.3185(6.75)+2.149=0 V

y 40℃=-0.3185(2.45)+2.149=1.37 V

y 60℃=-0.3185(-1.6)+2.149=2.66 V

y 80℃=-0.3185(-5.4)+2.149=3.87 V

y 100℃=-0.3185(-8.95)+2.149=5 V

TABLA DE DATOS

T ⁰C V_R V_F=y

20 ⁰C 6.75 V 0 V

40 ⁰C 2.45 V 1.37 V

60 ⁰C -1.6 V 2.66 V

80 ⁰C -5.4 V 3.87 V

100 ⁰C -8.95 V 5 V

GRÁFICO DEL CIRCUITO

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