INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE CÓMPUTO
LABORATORIO LABORATORIO DE INSTRUMENTACIÓN
PRÁCTICA 3: SENSOR DE TEMPERATURA LM335 CON CIR C IRCUITO CUITO DE POTENCIA
INTEGRANTES: Aguirre Cruz Eder Jonathan Gómez León Yanis Anayetzin Saules Cortes Jhonatan
PROFESOR: Martínez Díaz Juan Carlos
GRUPO: 3CM7 FECHA DE REALIZACIÓN: 3!"#!$% FECHA DE ENTREGA: $! & !" #!$% 1
CONTENIDOS OBJETIVOS •
General
MATERIAL Y EUIPO!""!!!!!!!!""!!!!!!!!!!!!!!! 3 INTRODUCCIÓN!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"""" # •
Mar$% Te&r'$%!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"! #
DESARROLLO E(PERIMENTAL!!!!""""!!!!!!!!!!!"!!""" !!") •
D'a*ra+a a Bl%,-e.!!!""""!!!!!!!!!""!!!!!!""!
•
) D'.e/% De C'r$-'0% Para Sen.%r De Te+era0-ra LM335 $%n la
•
e0aa 2e %0en$'a!!!!!!!!!!!!!!!!"!!!!"""" ) D'a*ra+a el$0r'$% 4'nal 2el $'r$-'0%"""!!!!!!!""!!!""! 1
CONCLUSIONES !!!!""""!!!!!!!!!!!"!!!""!!!!!! 11
1
OBJETIVOS General D'.e/ar -n $'r$-'0% a$%n2'$'%na2%r ara el .en.%r LM3356 al '*-al ,-e -n $'r$-'0% 2e %0en$'a a la .al'2a 2e e.0e"
Específcos U0'l'7ar -n 0ran.2-$0%r 8 $en.ar -na 9ar'ale ;<.'$a =0e+era0-ra> ara %0ener -n 9al%r el$0r'$% =.e/al el$0r'$a>6 ,-e -e2a .er +an'-la2%" In0erre0ar l%. re.-l0a2%. %0en'2%. %r l%. $'r$-'0%. real'7a2%." I+le+en0ar -n $'r$-'0% 2e %0en$'a ara lle9ar a $a% el en$en2'2% 2e -n +%0%r el$0r'$%"
MATERIAL
EUIPO
! Ta"l#lla $e e%per#&en'ac#(n PROTO1 4-en0e 2e Al'+en0a$'&n 2-al ?15V 8 BOARD) @15V * Ca"les CAIMAN + CAIMAN) M-l0<+e0r%. 2'*'0al % anal&*'$% , Ca"les BANANA + CAIMAN) ! LM--. - LM/0! 1A&pl#fca$or Operac#onal2 ! TIP0! , Res#s'ores $e !345 a 6 7 ! Res#s'or $e !3345 a 6 7 ! Res#s'or $e !35 a !3 7 ! Po'enc#(&e'ro $e prec#s#(n $e !3345 ! Po'enc#(&e'ro $e prec#s#(n $e !345 ! A#re Co&pr#&#$o ! Mo'or $e !*V a 8 7
1
INTRODUCCIÓN
Marco Te(r#co Sen.%r LM335 El sensor LM335 es un circuito integrado de temperatura de precisión y de fácil calibración, funciona como un zener de 2 terminales, el LM335 tiene una tensión de ruptura directamente proporcional a la temperatura absoluta a 10 m ! " #$ %on menos de 1& de impedancia dinámica el dispositi'o funciona en un rango de corriente de (00 m) a 5 m), prácticamente sin cambio en el rendimiento$ %uando se calibra a 25 "%, el LM335 tiene por lo general menos de 1 "% de error en un rango de 100 "% de temperatura$ ) diferencia de otros sensores el LM335 tiene una salida lineal$ El LM335 opera desde *(0"% a 100"%$ Características
D're$0a+en0e $al'ra2% en el9'n 1 C 2'.%n'le 2e re$'.'&n 'n'$'al" 4-n$'%na a ar0'r 2e # A a 5 +A" Men%. 2e 1 2e '+e2an$'a 2'nF+'$a" 4F$'l $al'ra$'&n" A+l'% ran*% Ba% $%.0%"
2e 0e+era0-ra"
Sensor calibrado
1
AMPLI4ICADOR SEGUIDOR DE VOLTAJE El .e*-'2%r 2e 0en.'&n e. a,-el $'r$-'0% ,-e r%%r$'%na a la .al'2a la +'.+a 0en.'&n ,-e a la en0ra2a6 'n2een2'en0e+en0e 2e la $ar*a ,-e .e le a$%la6 ,-e e. 0an0% $%+% 2e$'r6 'n2een2'en0e+en0e 2e la 'n0en.'2a2 ,-e .e 2e+an2e" E.0a al'$a$'&n e. '+%r0an0e en la a+l'H$a$'&n 2e .e/ale. ,-e 0en'en2% -n -en n'9el 2e 0en.'&n .%n 2e +-8 aa %0en$'a 8 %r 0an0% .e a0en-ar
A la 9'.0a 2el $'r$-'0% 2e la H*-ra 8 al'$an2% el $%n$e0% 2e $%r0%$'r$-'0% 9'r0-al 0ene+%. ,-e I =0 8 la 0en.'&n en el 0er+'nal n% 'n9er.%r e. '*-al ,-e la 0en.'&n en el 0er+'nal 'n9er.%r6 $%n l% ,-e %2e+%. aHr+ar ,-e Vi Vo " Ta+'n %2e+%. 2e$'r ,-e I =0 $%n l% $-al la $ar*a 1
=
2
2e+an2arF la $%rr'en0e %r I n'$a+en0e6 er+ane$'en2% a'.la2a. la en0ra2a 8 la .al'2a 2el a+l'H$a2%r %era$'%nal" 3
SENSOR DE TEMPERATURA L%. .en.%re. 2e 0e+era0-ra .%n 2'.%.'0'9%. ,-e 0ran.;%r+an l%. $a+'%. 2e 0e+era0-ra en $a+'%. en .e/ale. el$0r'$a. ,-e .%n r%$e.a2%. %r e,-'% el$0r'$% % ele$0r&n'$%" a8 0re. 0'%. 2e .en.%re. 2e 0e+era0-ra6 l%. 0er+'.0%re.6 l%. RTD 8 l%. 0er+%are." El .en.%r 2e 0e+era0-ra6 0<'$a+en0e .-ele e.0ar ;%r+a2% %r el ele+en0% .en.%r6 2e $-al,-'era 2e l%. 0'%. an0er'%re.6 la 9a'na ,-e l% en9-el9e 8 ,-e e.0F rellena 2e -n +a0er'al +-8 $%n2-$0%r 2e la 0e+era0-ra6 ara ,-e l%. $a+'%. .e 0ran.+'0an rF'2a+en0e al ele+en0% .en.%r 8 2el $ale al ,-e .e $%ne$0arFn el e,-'% ele$0r&n'$%" 1
TERMISTOR El 0er+'.0%r e.0F a.a2% en ,-e el $%+%r0a+'en0% 2e la re.'.0en$'a 2e l%. .e+'$%n2-$0%re. e. 9ar'ale en ;-n$'&n 2e la 0e+era0-ra" EK'.0en l%. 0er+'.0%re. 0'% NTC 8 l%. 0er+'.0%re. 0'% PTC" En l%. r'+er%.6 al a-+en0ar la 0e+era0-ra6 2'.+'n-8e la re.'.0en$'a" En l%. PTC6 al a-+en0ar la 0e+era0-ra6 a-+en0a la re.'.0en$'a" El r'n$'al r%le+a 2e l%. 0er+'.0%re. e. ,-e n% .%n l'neale. .e*n la 0e+era0-ra %r l% ,-e e. ne$e.ar'% al'$ar ;&r+-la. $%+lea. ara 2e0er+'nar la 0e+era0-ra .e*n la $%rr'en0e ,-e $'r$-la 8 .%n $%+l'$a2%. 2e $al'rar"
CIRCUITO DE POTENCIA El $'r$-'0% 2e %0en$'a e. la ar0e 2e la $%n0r%la2%ra ,-e +F. $%n.-+% 2e $%rr'en0e ne$e.'0a" E.0a ar0e e. la ,-e .e en$ar*a 2e eK$'0ar l%. rel. ara a$0'9ar -n 2'.%.'0'9% a .- .al'2a6 8a .ea -n +%0%r 2e $%n0'n-a6 -na %+'lla6 e0$" L%. 2'.%.'0'9%. 2e .al'2a .%n al'+en0a2%. a-0%+F0'$a+en0e 2e.2e la r%'a $%n0r%la2%ra"
AMPLI4ICADORES
OPERACIONALES
A+l'H$a2%re. $'r$-'0% ele$0r&n'$% ,-e -na .al'2a" La .al'2a e. 2%. en0ra2a. ;a$0%r 2e Ganan$'a"
Oera$'%nale.: E. -n 0'ene 2%. en0ra2a. 8 la 2';eren$'a 2e la. +-l0'l'$a2a %r -n
Vo9' G =V? V> El +F. $%n%$'2% 8 $%+n+en0e al'$a2% e. el UA)#1 % LM)#1" El LM)#1 e. el re+la7% 2're$0% 2e l%. CI.: )C6 LM16 MC1#3 8 )# en la +a8%r
O;re$en +-$Qa. $ara$0er<.0'$a. ,-e Qa$en ,-e .- -0'l'7a$'&n .ea ne$e.ar'a: S- .al'2a n% ,-e2a $%n 0en.'&n $-an2% .e eK$e2e el ran*% en +%2% $%+n" Pr%0e$$'&n 2e .%re$ar*a en la en0ra2a 8 la .al'2a" A-.en$'a 2e %.$'la$'%ne."
TIP#1 E. -n 0ran.'.0%r '%lar NPN6 ;ar'$a2% 2e .'l'$'%6 $%n eK$elen0e. $ara$0er<.0'$a.6 l% %2e+%. en$%n0rar en 2'9er.a. 9er.'%ne.6 $-8% .-H% 'n2'$a la 0en.'&n +FK'+a en0re $%le$0%r 8 e+'.%r" S- ar $%+le+en0ar'% e. el Tran.'.0%r TIP#" Carac'erís'#cas: • • • • • • • • • •
Tran.'.0%r NPN 2e +e2'a %0en$'a IC +aK: A IC '$% +aK: 1 A =0 5+.> IB +aK: 3A P TOT: 5 VCEO: 1V6 VCBO: 1V6 VEBO: 5V Q4E: 15 a )5 = IC3A6 VCE#V> Al0a 9el%$'2a2 2e .-'$Qe% C%+le+en0ar'%: TIP#C En$a.-la2%: TO@
Apl#cac#ones: • • •
C%n+-0a$'&n 8 a+l'H$a$'&n l'neal 2e %0en$'a A+l'H$a2%re. 2e a-2'% C'r$-'0%. 2e r%&.'0% *eneral
DESARROLLO E;PERIMENTAL 1
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DIAGRAMA A BLOUES
Tene+%. -n ran*% 2e 0e+era0-ra ara el .en.%r 2e =C @ 5C> DISE
Se %lar'7a 8 $%n -na ar%K'+a2a $al'rar el a+'en0e .%n 5 *ra2%. ,-e a la .ea 2e "9 $%+% ;ar'$an0e"
el .en.%r $%n ?159 re.'.0en$'a 2e 1 ara .en.%r a la 0e+era0-ra 2el la%ra0%r'% ,-e ar%K'+a2a+en0e $en0<*ra2%. ara .al'2a 2el .en.%r ar%K'+a2a+en0e l% re$%+'en2a el
1
L-e*% .e $%ne$0a a -n a+l'H$a2%r .e*-'2%r6 $%+% 8a .e .ae el
a+l'H$a2%r .e*-'2%r .e -.a ara e,-'l'rar la. '+e2an$'a. ara ,-e el $'r$-'0% 2e %lar'7a$'&n 2el .en.%r LM335 8 n% a$0- .%re el $'r$-'0% 2e a+l'H$a$'&n
Se ne$e.'0a a$%n2'$'%nar la .e/al ara ,-e el ran*% 9ar' en el ran*% 2e 0e+era0-ra 2el .en.%r 2e a 5 *ra2%. $en0<*ra2%. .a'en2% ,-e %r $a2a *ra2% el9'n la 9ar'a$'&n 9a a .er 2e 1+V
1
C%l%$a+%. 2%. re.'.0en$'a. 2e 1 a la .al'2a 2el C"A"S ara %2er lle9ar a $a% el en$en2'2% 2el +%0%r el$0r'$%6 8a ,-e a +a8%r re.'.0en$'a a la en0ra2a 2el +%0%r6 2'.+'n-8e la %0en$'a $%n la ,-e 0raaa el 9en0'la2%r6 2e e.0a ;%r+a -e2e real'7ar -n ;-n$'%na+'en0% $%rre$0% $%+% .e lan0ea en la rF$0'$a" Al '*-al ,-e real'7a+%. la $%neK'&n 2el $'r$-'0% 2e %0en$'a $%n el TIP#16 e.0e ;-n$'%na $%+% -n 'n0err-0%r ,-e 2e0er+'na +e2'an0e l%. 9al%re. %0en'2%. 2e la .al'2a 2el C"A"S" .' el +%0%r 2ee 2e en$en2er % n%
1
•
D'a*ra+a el$0r'$% 2el $'r$-'0% Hnal
Ri =? Rf Vo=− Ei ( ) Ri Vo
( )=− Rf Ri
( Ri )= Ri =
Ei
− Ei ( Rf ) Vo
−15 V ( 100 K Ω ) −27.3 V
Vo=−27.3 V
Ri =54.94 K Ω
( Ri )= Ri =
− Ei ( Rf ) Vo
−15 V ( 100 K Ω ) −27.3 V
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CONCLUSIONES
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1.
Aguirre Cruz Eder Jonathan
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Al real'7ar e.0a rF$0'$a6 n%. ;-e 2e +F. ;a$'l'2a2 .- $%+ren.'&n 8 %r .- -e.0% la real'7a$'&n6 8a ,-e en e.0a rF$0'$a n% Q-% la ne$e.'2a2 2e $rear -n n-e9% 2'.e/% 2el C"A"S" ara %2er a-.0ar n-e.0r% $'r$-'0% 2e +e2'$'&n 2e 0e+era0-ra a -n ran*% 2e C W 5C" La ar0e n-e9a 2el LM335 ;-e el l%,-e 2%n2e a*re*a+%. el 2'.e/% 2e -n $'r$-'0% 2e %0en$'a6 el $-al 0'ene $%+% ;-n$'&n el %ner en ;-n$'%na+'en0% -n +%0%r el$0r'$%" O.er9a+%. ,-e6 e.0e $'r$-'0% 2e %0en$'a6 ;-e 2e +-$Qa -0'l'2a2
•
CONCLUSIONES
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1.
Aguirre Cruz Eder Jonathan
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Al real'7ar e.0a rF$0'$a6 n%. ;-e 2e +F. ;a$'l'2a2 .- $%+ren.'&n 8 %r .- -e.0% la real'7a$'&n6 8a ,-e en e.0a rF$0'$a n% Q-% la ne$e.'2a2 2e $rear -n n-e9% 2'.e/% 2el C"A"S" ara %2er a-.0ar n-e.0r% $'r$-'0% 2e +e2'$'&n 2e 0e+era0-ra a -n ran*% 2e C W 5C" La ar0e n-e9a 2el LM335 ;-e el l%,-e 2%n2e a*re*a+%. el 2'.e/% 2e -n $'r$-'0% 2e %0en$'a6 el $-al 0'ene $%+% ;-n$'&n el %ner en ;-n$'%na+'en0% -n +%0%r el$0r'$%" O.er9a+%. ,-e6 e.0e $'r$-'0% 2e %0en$'a6 ;-e 2e +-$Qa -0'l'2a2 ara %2er lle*ar a al'+en0ar a n-e.0r% +%0%r $%n 1V a X A6 8a ,-e la .al'2a 2e n-e.0r% C"A"S aena. eran $%+% +FK'+% 5V6 l% $-al ,-'ere 2e$'r ,-e el $'r$-'0% 2e %0en$'a6 e. -na ar0e ;-n2a+en0al ara %ner en +ar$Qa n-e.0r% 9en0'la2%r =+%0%r>" Ta+'n6 l%*ra+%. 9er ,-e en $-an0% .e lle*aa a rea.ar la 0e+era0-ra a+'en0e 2el la%ra0%r'%6 n-e.0r% 9en0'la2%r $%+en7aa a *'rar 2e ;%r+a len0e6 8 a-+en0aa *ra2-al+en0e6 e. 2e$'r $%n;%r+e e.0-9'era 'n$re+en0an2% la 0e+era0-ra +an'-la2a %r n%.%0r%." De '*-al ;%r+a .e l%*r& 2e0ener el ;-n$'%na+'en0% 2el 9en0'la2%r +e2'an0e la re2-$$'&n 2e la 0e+era0-ra ,-e .e e.0aa +an'-lan2%6 $-an2% la 0e+era0-ra lle*aa a l%. #C el 9en0'la2%r $%+en7aa a 2'.+'n-'r 0- 9el%$'2a2 a-la0'na+en0e" C%n la real'7a$'&n 2e la rF$0'$a6 l%*ra+%. al'$ar -n% 2e l%. 0an0%. -.%. ,-e .e le -e2e 2ar al .en.%r LM3356 .'n 2-2a -na al'$a$'&n a -n +%0%r ,-e e. ;F$'l 2e real'7ar6 er% ,-e ;-n$'%na $%+% -na -ena ee+l'H$a$'&n 2el ;-n$'%na+'en0% en %0r%. -.%. 2el .en.%r"
•
2. Gómez León Yanis Anayetzin •
C%n el -.% 2e -n 9en0'la2%r6 $%+% el +%0%r ,-e ne$e.'0aa el 2'.e/% 2el $'r$-'0%6 ;-e la al'$a$'&n ,-e .e le 2'% a la r'+era rF$0'$a ,-e -0'l'7& el .en.%r LM335" Para '+le+en0ar el $'r$-'0% 2e %0en$'a ,-e ne$e.'0aa el +%0%r .e e.0-9% 9ar'an2% -n •
%$% el 9al%r 2e la re.'.0en$'a ,-e 9a an0e. 2el TIP#16 8a ,-e en0re +F. a-+en0Fa+%. el 9al%r 2e la re.'.0en$'a 2'.+'n- el 9en0'la2%r ;-n$'%naa +-8 len0%6 +'en0ra. ,-e al a-+en0ar la 0e+era0-ra al a$er$ar el en$en2e2%r al .en.%r6 el 9en0'la2%r a-+en0aa la 9el%$'2a2" Al en;r'ar el .en.%r el 9en0'la2%r .e araa" S' el 9al%r 2e la re.'.0en$'a era +en%r ,-e l%. $a+'%. 2e la 9el%$'2a2 2el 9en0'la2%r re.e$0% a la 0e+era0-ra n% .e n%0aan +-$Q%" •
3. Saulés Cortés Jhonatan •
E.0a rF$0'$a ;-e +-8 ;F$'l 8a ,-e 0en
En e.0a rF$0'$a 9'+%. el .en.%r LM335 $%n la e0aa 2e %0en$'a6 e.0a ar0e n% .e n%. 2'H$-l0% ar+arl% er% a la Q%ra 2e r%arl% .-;r'+%. %r,-e al r'n$''% n% .e aa*a el 9en0'la2%r6 e.0% l% arre*la+%. +%2'H$an2% la e0aa 2e %0en$'a %n'en2% -na re.'.0en$'a. $a2a 9e7 +F. al0a6 Qa.0a ,-e n%. ,-e2& na2a +F. ,-e $%+% le 2'.+'n-'+%. la %0en$'a el 9en0'la2%r en0re +F. $alen0Fa+%. el .en.%r +F. rF'2% 'a el 9en0'la2%r 8 ar%K'+a2a+en0e a l%. 3 C .e aa*a el +%0%r $%+le0a+en0e" •
A la Q%ra 2e $%ne$0ar el +%0%r 2're$0a+en0e a la .al'2a 2el OP@AMP .'n la ar0e 2e %0en$'a n% .e ren2'& 8 a.< $%+r%a+%. ,-e la ar0e 2e %0en$'a 2el $'r$-'0% .' ;-n$'%naa6 a-n,-e ara ,-e ;-n$'%nara el +%0%r al $alen0ar el .en.%r 2e
