OBJETIVO: Comprender el funcionamiento funcionamiento del sensor sensor de temperatura (Termopar “tipo j”)
Además de emplear los conocimientos conocimientos dados en el curso de Instrumentación.
MARCOTEORICO: TERMOPAR TIPO J:
es un dispositivo para la medición de temperatura, t emperatura, basado en efectos termoeléctricos. Es un circuito formado por dos conductores de metales diferentes o aleaciones de metales dife rentes, unidas en sus extremas y entre cuyas uniones existe una diferencia de temperatura, que origina una fuerza electromotriz efecto Seebeck. La fuerza electromotriz generada generada por el termopar t ermopar esta en función de la diferencia de temperatura entre la unión fría y caliente, pero más específicamente, ésta es generada como un resultado de los gradientes de temperatura las cuales existen a lo largo de la longitud de los conductores. La hoja de datos del termopar tipo j nos indica sus componentes y sus rangos de medición de -210 a 1200°C 1200°C hierro vs cobre-níquel siendo su código de color en el el termopar rojo negativo blanco positivo y en su extensible extensible el mismo código.
TERMO CUPLA VOLTS Y GRADOS CENTIGRADOS
AMPLIFICADOR DE INSTRUMENTACIÓN: Se denomina amplificador de instrumentación a aquel dispositivo que tenga simultáneamente alta impedancia de entrada, alto rechazo del modo común, ganancia estable y variable con una sola resistencia, y que no se contraponga ganancia-ancho de banda, tensión y corriente de fugas bajas, bajas derivas, impedancia de salida baja. Ante las exigencias de medida que imponen los s ensores, se necesitan amplificadores específicos llamados de instrumentación que deben cumplir unos requisitos generales: • Ganancia: seleccionable, estable, lineal. • Entrada diferencial: con CMRR alto. • Error despreciable debido a las corrient es y tensiones de offset • Impedancia de entrada alta • Impedancia de salida baja
existir realimentación negativa se puede considerar un cortocircuito virtual entre las entradas inversora y no inversora (símbolos - y + respectivamente) de los do s operacionales. Por ello se tendrán la s tensiones en dichos terminales y por lo tanto en los extremos de la resistencia
Así que por ella circulará una corriente Y debido a la alta impedancia de entrada del A.O., esa corriente será la misma que atraviesa las resistencias Por lo tanto la tensión que cae en toda la rama formada por
será:
Simplificando: Que será la DIFERENCIA de tensión entre la salida inmediata de los dos A.O. 's (justo antes de las
).
Puesto que el resto del circuito es un restador de gan ancia la unidad (R2=R3) su salida será exactamente la diferencia de tensión de su entrada(sin añadir ganacia), la cual se acaba de definir.
Nótese como se ha simplificado la expresión dando valores iguales a las resistencias R2 y R3. En caso de que las resistencias no sean iguales, la ganancia total del amplificador de instrumentación
será: En circuitos integrados suele encapsularse todo excepto la resistencia R g para poder controlar la ganancia. También puede sustituirse la conexión a tierra por otra a una tensión dada.
La estructura típica de un A.I.
PLATAFORMA ARDUINO: Arduino es una fuente abierta de una sola placa electronica , descendiente de código abiertoplataforma de cableado diseñado para hacer el proceso de utilización de la electrónica en multidisciplinarios proyectos más accesibles. El hardware consiste en un diseño de hardware simple y abierto para la placa Arduino con un Atmel AVR procesador ya bordo de entrada / salida de apoyo. El software consiste en un compilador de lenguaje de programación estándar y elgestor [3] de arranque que se ejecuta en el tablero. Hardware Arduino se programa mediante un cableado basado en lenguaje (sintaxis y bibliotecas), similar a C + + con algunas simplificaciones y modificaciones leves, y un procesamiento basado en entorno de desarrollo integrado . Una placa Arduino se compone de un 8-bit Atmel AVR microcontrolador con elementos complementarios para facilitar la programación y la incorporación en otros circuitos. Un aspecto importante de la Arduino es la forma estándar en que se exponen los conectores, permitiendo que la placa de la CPU para ser conectado a una variedad de intercambiables módulos adicionales conocidos como escudos . Algunos se comunican escudos con la placa Arduino directamente sobre distintos pasadores, pero muchos escudos son direccionables individualmente a través de un I ² C bus en serie , lo que permite muchos escudos para ser apilados y utilizarse en paralelo. Arduinos oficiales han utilizado el megaAVR serie de fichas, específicamente el ATmega8, ATmega168,
ATmega328, ATMEGA1280 y Atmega2560. Un puñado de otros procesadores han sido utilizados por Arduino compatibles. La mayoría de las placas incluyen un 5 voltios regulador lineal y un 16 MHz oscilador de cristal (o resonador cerámico en algunas variantes), aunque algunos diseños, tales como el largo LilyPad a 8 MHz y prescindir del regulador de tensión a bordo, debido a determinados factores de forma restricciones. Un microcontrolador Arduino es también preprogramado con un gestor de arranque que simplifica la carga de programas para el on-chip de memoria flash , en comparación con otros dispositivos que normalmente necesitan un externo programador .
DISPLAY
DIAGRAMA A BLOQUES DE UN INDICADOR DE TEMPERATURA
SISTEMA
SENSOR
(CAFETERA)
(TERMOPAR)
MICROCONTROLADOR
ACONDICIONADOR DE SEÑAL
(ARDUINO)
(AMPLIFICADOR DE INSTRUMENTACION)
SALIDA OPTICA (DISPLAY LCD)
TITULO AREA DISEÑO
DIAGRAMA A BLOQUES INDICADOR DE TEMPERATURA LABORATORIO DE INSTRUMENTACION GERARDO JIMENEZ CERONIO CHRISTIAN BLANNO CARRIZOSA
EQUIPO
EQUIPO n°1
REVISO
ING. GALICIA LOPEZ JOSE ERASMO
FECHA
22 DE NOVIEMBRE DEL 2012
DIAGRAMA DE INSTRUMENTACION LISTA DE COMPONENTES
DE UN INDICADOR DE TEMPERATURA
-DISPLAY DE 12X2 -CABLE PARA INTERCONECCION -CI TL0824 -CLEMAS -RESISTENCIAS DE 10K 270K 1.2M 470K -PROTOBOAR -ARDUINO UNO -COMPUTADORA -TERMOPAR TIPO J -CABLE PARA TERMOPAR TIPO J
TITULO AREA DISEÑO
DIAGRAMA DE INSTRUMENTACION DE INDICADOR DE TEMPERATURA LABORATORIO DE INSTRUMENTACION GERARDO JIMENEZ CERONIO CHRISTIAN BLANNO CARRIZOSA
EQUIPO
EQUIPO n°1
REVISO
ING. GALICIA LOPEZ JOSE ERASMO
FECHA
22 DE NOVIEMBRE DEL 2012
DIAGRAMA ELECTRONICO DE UN INDICADOR DE TEMPERATURA
4mv
GRN
TITULO AREA DISEÑO
DIAGRAMA DE INSTRUMENTACION DE INDICADOR DE TEMPERATURA LABORATORIO DE INSTRUMENTACION GERARDO JIMENEZ CERONIO CHRISTIAN BLANNO CARRIZOSA
EQUIPO
EQUIPO n°1
REVISO
ING.GALICIA LOPEZ JOSE ERASMO
FECHA
22 DE NOVIEMBRE DEL 2012
VCA +12 -12
DIAGRAMA DE LA SIMULACION FUNCIONAL
TITULO
AREA DISEÑO
DIAGRAMA DE LA SIMULACION DEL CIRCUITO AMPLIFICADOR DE INSTRUMENTACION LABORATORIO DE INSTRUMENTACION GERARDO JIMENEZ CERONIO CHRISTIAN BLANNO CARRIZOSA
EQUIPO
EQUIPO n°1
REVISO
ING. GALICIA LOPEZ JOSE ERASMO
FECHA
22 DE NOVIEMBRE DEL 2012
