Laboratorio 06 - Reed Switch_potenciometrico

INSTR NSTRU UMENT MENTA ACI N INDUS NDUSTR TRIIAL CODIGO: AA3070

LABORATORIO LABORATORIO N° N ° 06

Reed Switch y Sensores Potenciométricos

“

”

A lumnos :

1.- Anconeira Checa 2.- L eón Á lvarez P ier iero o

G rupo rupo S emestre emes tre Fecha de entrega

3.- J ih ihuall uallanca anca Quis Qu is pe Mauricio Mauri cio : B Nota: Nota: : III : 26 03 17 Hora:

Instrumentación Industrial

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Tema :

ReedSwitches y Sensores Potenciométricos Grupo Nota:

I.

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OBJETIVOS 

Identificar las principales característic as sensores binarios de proximidad tipo REED.



Reconocer a los sensores binarios de proximidad como componentes de otros tipos de sensores.



Identificar las principales característic as sensores de desplazamiento potenciometrico

II. RECURSOS 

Reed Switch analógico



Reed Switch Electrónico



Sensor de desplaz amiento potenciometricoRECTI- H25

1. EQUIPOS, INSTRUMENTOS Y ACCESORIOS: 

Fuente de alimentac ión DC regulable.



Multímetro digital.



Mesas Móviles, mordazas, etc.

Tener cuidado con el tipo y niveles de voltaje que suministran a los equipos

Antes de utilizar los instrumentos cerciorarse si son de entrada o de salida, para no dañar los equipos

Tener cuidado en la conexión y en la desconexión de los equipos utilizados

III. INFORMACIÓN PRELIMINAR 1.

Lab. Nº

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

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Lab. Nº

En la figura 1 se muestra la estructura interna de un interruptor laminar , también conocido como 1

interruptor magnético o “reed switch”.

El dispositivo tiene dos conductores metálicos con forma

de junquillos de aleación Ni-Fe, aplanados en la parte de los contactos, tal como se muestra en la figura citada. Estos junquillos se encuentran dentro de un bulbo de vidrio herméticamente sellado y lleno de un gas inerte a presión, tal como el nitrogeno por ejemplo, que impide la oxidación de los contactos, asegurando así la durabilidad y confiabilidad del dispositivo hasta por treinta años.

Figura 1.

Cuando se somete a este dispositivo a la influencia de un campo magnético, los junquillos metálicos se polarizan magnéticamente manifestando polos opuestos. Si el campo magnético es suficientemente intenso, entonces la atracción magnética entre los polos opuestos de ambos junquillos vence la resistencia mecánica de los mismos, produciendose una deformación plástica en cada uno de ellos hasta entrar en contacto galvánico uno con otro, lo que permitirá el flujo de una corriente eléctrica a través del dispositivo.

Dado que la aleación Fe-Ni se caracteriza por tener baja reluctancia magnética, una vez que el campo magnético externo cesa, cesa también la magnetización de los junquillos y por ende, la fuerza que genera la deformación elástica de los mismos desaparace, recuperando estos su forma original.

A fin de incrementar el tiempo de vida del dispositivo, se somete a la parte de los junquillos que entra en contacto mutuo, a un tratamiento galvanoplástico de recubrimiento con oro o plata. También se aplica estos recubrimientos por métodos de difusión, especialmente en el caso del oro.

La figura 2 muestra un par de interruptores laminares es pecialmet e diseñados para montarse sobre pistones de sistemas neumáticos. Como se puede apreciar es un dispositivo algo más sofisticado, pues está acompañado de un circuito electrónico que incluye un diodo luminoso que sirve como indicador de la activación del disp ositivo. Ver la figura 3.

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Figura 3.

Figura 2.

Usualmente el elemento que acciona a un interruptor magnético o REED switch es un magneto de forma cilíndrica dispuesto paralelamente al switch, siendo también utilizados los magnetos de forma poliédrica, figura 4. Las figura 5, 6, 7, 8 y 9 muestran diferentes montajes para los interruptores REED. La figura 9 es de especial interés dado que permite la operación de un REED en modo de contactos normalmente cerrados.

Figura 4.

Figura 5

Figura 6

Otra opción para disponer de un interruptor magnético de contactos normalmente cerrados es utilizar dos magnetos de idénticas características pero en posición de tal que sus campos se encuentren diametralmente invertidos.

Figura 9

Si bien los interruptores REED se utilizan en montajes independientes, es común encontrarlos en otro tipo de instrumentos, como por ejemplo interruptores de nivel.

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19 Reed Switch - Potenciometrico

 Reed

Switch  Potenciometrico  Módulo Erffi

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IV. DESARROLLO (A) Conecte los dispositivos según el esquema previamente elaborado por los alumnos. Energicé los dispositivos solo con la aprobación del instructor.

1. Con ayuda de la mesa móvil u otro accesorio o dispositivo, mida la posición en la cual se acciona el interruptor laminar (reed switch). Trate de de terminar la histéresis del dispositivo. Tipo de Sensor

Distancia Activación

Distancia desactivación

Histéresis

Reed Switch Analógico

3.9cm

5.3 cm

1.4cm

Reed Switch Digital

3.6cm

3.7cm

0.1cm

2. Grafique los diferentes tipos de configuracione s (reed switch). Catálogo: REED SWITCH ANALOGICO

REED SW ITCH DIGITAL

Experimental: REED SWITCH ANALOGICO


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REED SWITCH DIGITAL

3. ¿Para qué tipo de equipos es adecuado este tipo de interruptor de proximidad? ¿Por qué? REED SWITCH ANALOGICO

REED SWITCH DIGITAL

El nivel de tanques, de recipientes Para un contador de vueltas o de diversos o incluso de instrumentos de un revoluciones, pues este es un poco más laboratorio de química puede ser rápido y eficiente que el analógico. fácilmente controlado con el sistema .

4. ¿Cuáles son las ventajas de este dispositivo? Enumere al menos dos. 

Como los contactos están sellados, los reed switch son empleados en lugares con atmósferas explosivas, donde otros interruptores se consideran peligrosos. Esto se debe a que la chispa que se produce al abrir o cerrar s us contactos queda contenida dentro del tubo de vidrio.

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

I.

Lab. Nº

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Los reed switch se diseñan en base al tamaño del campo magnético frente al que deben actuar. La sensibilidad de sus contactos se cambia al variar la aleación con que se fabrican, modificando su rigidez y su coeficiente magnético. Ciclo de funcionamiento Max es aproximadamente 500 veces por segundo número de cic los de vida útil depende de la carga, pero por lo general se puede obtener más de 100 millones de operaciones.

DESARROLLO (B)

1.- Con respecto al sensor potencio métricosRecti H25 determinar Resistencia nominal: 4.7 KΩ Tolerancia:+-20% Linealidad: 0.1 % 5. Conecte y grafique la conexión del sensor potenciométrico de desplaza miento . Símbolo de potenciómetro:

Realizar una tabla e n donde se contemple distancia vs resistencia Valores experimentales Valores nominale s Distancia

Resistencia

Distancia

Resistencia

Error Absoluto

10

4.70

10

4.874

0,17

9

4.23

9

4.54

0,31

8

3.76

8

4.03

0,27

7

3.29

7

3.55

0,26

6

2.82

6

3.05

0,23

5

2.35

5

2.6

0,25

4

1.88

4

2.17

0,29

3

1.41

3

1.71

0,30

2

0.94

2

1.25

0,31

1

0.47

1

0.77

0,30

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Lab. Nº

Graficar y obtener la e cuación de la recta.

Podemos apreciar que las 2 graficas se parecen demasiado, esto es porque el error que presentan las medici ones y el error que nos da tomando los valores nomi nales es muy pequeño, g racias a esto el potenci ómetro se vuelve una herramienta con un error muy diminuto.

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Lab. Nº

Diseñar una aplicación industrial para este dispositivo

Medida de distanci a y posi ci onado en g eneral de maquinaria para diferentes industrias, como la madera, cerámica, mármol, etc., en las que no existen g randes distanci as y se busca una automatización senci lla.

6. ¿Para qué tipo de equipos es adecuado este tipo de interruptor de proximidad? ¿Por qué? Para equipos en los cuales se necesite medir el desplazamiento lineal en el que se encuentra un objeto, porque el armazón de este es robusto y resistente y por que

7. ¿Cuáles son las desventaja s de este dispositivo? Enumere al menos dos. 

Deben quedarse fijos en el dispositivo que se quiera para medir el desplazamiento y debido a su cuerpo robusto ocupan demasiado espacio.



Tiene una precisión y un rango limitado de medición caso de este una tolerancia de 20% y un rango de 10 cm.

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Lab. Nº

OBSERVACIONES-CONCLUSIONES Y APLICACIONES INDUSTRIALES

OBSERVACIONES      

Utilizamos dos tipos de sensores analógico y digital en el caso del Reed Switch. Es necesario tener conocimiento de un multímetro. El Reed Switch es como un interruptor el cual se activa con campo magnético este no tiene polaridad, así que no importa como lo conectes en DC. La carga variable que le podemos dar con el elemento potenciometric o varia siempre en un rango determinado por el fabricante. El elemento potencio métrico tiene constaba de 4 hilos. Consideramos tomar los valores nominales de la distancia máx ima (100mm) respect o a la resistencia (5k).

CONCLUSIONES      

Realizamos el encendido de un foco de 24V que se activaba con un imán, esta es la principal función de un reed switch. Verificamos que la variación de resistencia del elemento potenciometrico, no es tan lineal en la práctica, pero teóricamente debería serlo. Definimos las distancias de aproximación y de despeje que debe estar el elemento productor de campo magnétic o para que el reed switch pueda funcionar adecuadamente. Determinamos el uso de sensores como componentes o partes para el uso de otros sensores Determinamos característic as de sensores de desplazamiento potenciometrico. Determinamos la histéresis de los dos tipos de reed switch, concluyendo que el reed switch digital tiene menor hist éresis lo cual lo hace más confiable.

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Aplicación Las alarmas residenciales y los dispositivos de seguridad para vehículos sacan provecho de la electrónica para crear cada vez mejores sistemas de alerta contra robos. Una de las partes esenciales para las alarmas es la encargada de monitorear puertas y ventanas.

El funcionamiento es simple: se usara un relevador de tipo automotriz de 40 amperes. Los contactos normalmente abiertos de este (30 y 87) se conectan en el cable del motor de arranque que sale de la pastilla de la llave de encendido. La bobina del relevador (85 y 86) será activada por medio del switch magnético al acercarle un imán, todo al tiempo que se pone en marcha el motor. Como se puede ver: si no se aproxima el imán el relevador mantendrá interrumpido el circ uito del motor de arranque (marcha).

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Control de nivel de líquidos El nivel de tanques, de recipientes diversos o incluso de ins trumentos de un laboratorio de química puede s er fácilmente controlado con el sis tema propuesto:

En es te sistem a, que no hace conexión eléctrica alguna con el líquido, lo que es im portante si este es com bustible, una boya tiene un pequeñ o imán suj eto y corre por un riel, tubo o guía, de acuerdo con el nivel contro lado. Los reed -switches, o llaves magnéticas, son ins talados del lado externo de la pared del tanque, e n lugares d onde se quiera accionarlos. En la sig uiente imagen damos un circuito sim ple de accionamiento de relé que pued e controlar una alarma o bien una bomba de líquido. En el ni vel m ás alto se hará la des conexión de la bomba y accionam iento de la alarma.

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PROYECTO SEMESTRE

ITEM 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Reed Switch y Sensores Potenciométricos III

GRUPO

B FECHA LISTA DE MATERIALES DESCRIPCION : Control de nivel de líquidos Guía de boya Sensor Boya Alarma Imán Bomba Reed Switch Fuente de 12V

27

03

2017 UNIDAD 1 1 1 1 1 1 1 1

LISTA DE HERRAMIENTAS Y EQUIPOS Multímetro Tanque de Agua Cables Atornilladores Alicate Estaño Cautín

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Lab. Nº

Fecha:

CANT.

1 1 Varios 2 1 1 1

COSTO DE MATERIALES ITEM

1

UNIDAD

DESCRIPCION

Boya con Guía

CANT.

PRECIO UNIT. S/.

PRECIO TOTAL S/.

1

30

30

2

Sensor(Reed Switch)

1

4

4

3

Alarma(Bocina)

1

40

40

4

Imán

1

3

3

5

Bomba de agua

1

73

73

6

Fuente de 12 V

1

11

11

TOTAL S/.

161

15

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Laboratorio 06 - Reed Switch_potenciometrico

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