Universidad Autónoma de Nuevo León
Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
Manual de Prácticas ara !ensores y Actuadores "2#$% Av& Universidad s'n ( )iudad Universitaria !an Nicolás de los *ar+a, Nuevo León, )&P& --$%" .el& /0"1 0#23$424 ( Fa5 /0"1 0##2344$ )orreo6 relacionesu7licas89me&uanl&m5
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Ta!a de contenido Introducci"n#######################################################################$ O%eti&o 'enera!#################################################################( O%eti&o Particu!ar##############################################################( Marco Te"rico######################################################################( P!antea)iento de! Pro!e)a################################################* Desarro!!o de !a +r,ctica######################################################* Resu!tados########################################################################-. /onc!usiones#####################################################################-Pro!e)as Pro+uestos#######################################################-Pro!e)a -#############################################################################-0 Pro!e)a 0#############################################################################-1
Introducci"n :.ra7a;o esado es, or lo general, la acumulación de tareas livianas Anónimo
E
l resistor es un comonente eléctrico, de los más imortantes en el mundo de la electrónica, es el conceto 7ase de toda una gama de interacciones con circuitos eléctricos&
?7;etivo El resistor tiene el @uncionamiento de ocasionar una oosición al u;o de corriente
V R
Bónde6 CD volta;e /Colts1 ID )orriente /Amere1 Desistencia /?=ms G1
Ec& /"1
!i o7servamos a detalle la @órmula de la ley de ?=m Hué ocurriría si el valor de la resistencia total en un circuito eléctrico resultara ser 4,
#
no e5istir una resistencia en talJ La resuesta es sencilla, la corriente tomara un valor in9nito, algo no deseado en un circuito& El otenciómetro monovuelta es un comonente 7asado en el resistor, la @unción es la siguiente6 )onsta de limitar el aso de la corriente eléctrica a través de un circuito el cual es rovocado or la caída de tensión en ellos, solo
O%eti&o 'enera! El estudiante amliará sus conocimientos con los rinciios 7ásicos del otenciómetro, sus rinciales tios, características y alicaciones& Además de7erá descri7ir el comortamiento de un otenciómetro rotacional, la relación entre su desla+amiento angular y el volta;e de salida mediante una grá9ca& Be este modo se @amiliari+ará con el e
O%eti&o Particu!ar El estudiante edirá en el la7oratorio el material a utili+ar, =ará las cone5iones ertinentes en el e
Marco Te"rico Un otenciómetro es un elemento resistivo
$
valor de su resistencia& En una resistencia 9;a estos valores serían siemre los mismos& El valor de un otenciómetro viene e5resado en o=mios /sím7olo G1 como las resistencias, y el valor del otenciómetro siemre es la resistencia má5ima
:FI*UA 2&" El otenciómetro 7ásico> Fí;ate
:FI*UA 2&2 El otenciómetro lineal> El mismo mecanismo, ero más e
%
:FI*UA 2&# El otenciómetro rotatorio> !i nos 9;amos tienen # atillas como el anterior& Para conectarlo de7emos conectar al circuito las atillas A y O o la ) y O, es decir la del medio siemre con una de los e5tremos y así conseguiremos
:FI*UA 2&# !ím7olo del otenciómetro mecánico> Cemos
Ec& /21
-
Podemos suoner
:FI*UA 2&$ Biagrama de cone5ión del otenciómetro> En un circuito en serie, la corriente
=
Vf Rt
Bonde6 ID)orriente C@DColta;e suministrado or la @uente tDesistencia total en el circuito
Ec& /#1
El volta;e medido entre las terminales 2 y # del Potenciómetro se uede calcular mediante la siguiente ecuación6 V 23= I R 23
Ec& /$1
T al sustituir las ecuaciones o7tendremos lo siguiente V 23
=
( )
Vf R 23 Rt
Ec& /%1
R
Ta
R 23 ( Ө )= Rt ф
Bonde6 Ө D el ángulo desla+ado Ф D El desla+amiento angular má5imo del otenciómetro tD La resistencia total del otenciómetro
Ec& /-1
Podemos llamar constante angular del otenciómetro a la ra+ón de la t en el Ф ara un determinado otenciómetro& Rt = K ф
Ec&/R1 Entonces la di@erencia de volta;e entre las terminales 2 y # uede ser calculada or la siguiente ecuación6 V 23=
Vf Ө ф
Ec& /01 La di@erencia entre el comortamiento eserado y el o7tenido se denomina con@ormidad& Los modelos disoni7les comercialmente incluyen a
0
P!antea)iento de! Pro!e)a A=ora es necesario ver de manera ráctica el @uncionamiento del otenciómetro ara @ortalecer los conocimientos recién ad
Desarro!!o de !a +r,ctica "& Medir la resistencia total real del otenciómetro, la cual uede ser medida conectando un ó=metro entre las terminales de los e5tremos, o uede ser leída en la serigra@ía del otenciómetro& 2& Montar el otenciómetro en la 7ase de madera y a través del transortador ara oder medir su desla+amiento angular& #& Medir el volta;e real
IMA'EN :FI*UA 2&% )one5iones del otenciómetro> -& Una ve+ conectado correctamente, encender el NI ELCI!& R& Iniciali+ar el rograma de National Intruments ara el NI ELCI! y seleccionar el módulo de BMM& 0& *irar el otenciómetro =asta
Resu!tados Las magnitudes de volta;e o7tenido, e@ecto de la variación en el ángulo de giro del otenciómetro, se ta7ularán en la siguiente ta7la /con mediciones de 4 a 2R41 y al 9nal rocederás a gra9car los resultados ara una mas sencilla visuali+ación de los datos&
Angu!o 2'rados3
4o!ta%e 24o!tios3
4 "4 24 #4 $4 %4 -4 R4 04 4 "44 ""4 "24 "#4 "$4 "%4 "-4 "R4 "04 "4
"4
244 2"4 224 2#4 2$4 2%4 2-4 2R4 :.a7la 2&" E;emlo de la ta7la>
Magnitudes del Colta;e
4
2
$
-
0
"4
"2
:*rá9ca 2&" E;emlo de la grá9ca>
/onc!usiones VBescrición en 2 renglones de
Pro!e)as Pro+uestos )on el o7;etivo de
""
"3 acer un rograma en La7CIE
Pro!e)a La7CIE es una =erramienta grá9ca de rue7a, control y diseQo mediante la rogramación& El lengua;e utili+ado se llama lengua;e *& Este rograma @ue creado or National Instruments en "R-& Los rogramas =ec=os con La7Cie se llaman CI /Cirtual Instrument1, lo
θ n
Bónde6
θ Es el ángulo
V i=V / RT V ∗θ V i ( θ )= R T ∗n
Sustituyendo por una constante k:
k =V / n R T V i ( θ ) kθ =
"2
En esta ráctica se colocara el otenciómetro de la misma manera
"& )olocar el otenciómetro de tal manera
IMA'EN :FI*UA 2&- > %& Acomodar los iconos del arc=ivo de @orma
-& eali+ar cone5iones virtuales )omo odemos ver en la 9g& 2&R tenemos # di@erentes estados de rogramación
El rimer aso es ara iniciali+ar los instrumentos
En el segundo aso se encuentra el roio ciclo ILE, dentro del cual se reali+a una rutina de medición del volta;e en el otenciómetro =asta
"#
Por ultimo en el tercer aso, desués del ciclo ILE, se encuentran los rocesos ara cerrar los instrumentos utili+ados&
R& Bentro del ciclo ILE, el su7 rograma BMM EAB mide el volta;e registrado en la salida del otenciómetro, luego este valor entra un nodo de @órmula, el cual a través de la @ormula mostrada en el marco teórico calcula el desla+amiento angular teórico en el otenciómetro& Este valor es enviado al indicador angular, luego este mismo valor es comarado dentro de un su7 ciclo, donde si este valor es mayor a un valor crítico el LEB de7erá encender& El ciclo ILE termina cuando el 7otón de aro es orimido& Olo
:FI*UA 2&R Biagrama de rogramación> 0& Beterminar or medio de constantes /int1 el tiemo de esera dentro del ciclo, la @órmula utili+ada en el nodo de @ormula /dar do7le clic so7re el icono del su7 rograma1 y el valor crítico donde el LEB de7erá encender& & BiseQar el anel @rontal de manera
"$
:FI*UA 2&0 E;emlo de anel @rontal y los di@erentes tios de medidores> "4& )onsiderar el rango de giro del otenciómetro, el rango e@ectivo donde su comortamiento es lineal, el volta;e real de la @uente y el volta;e má5imo ermitido or la BA& ""& .a7ular los resultados del e;ercicio y comarar los datos o7tenidos con los
Pro!e)a 0 !uoniendo
eali+ar las cone5iones mostradas en la 9gura Beclarar las constantes ara los comaradores /se ueden usar valores di@erentes, siemre y cuando resete la lógica
"%
)errar el rograma dentro de un =ile Loo, ara
:FI*UA 2& Biagrama de rogramación> #3 BiseQar el anel @rontal ara oder a;ustar el otenciómetro y así lograr areciar el nivel de agua dentro del tan
:FI*UA 2&"4 E;emlo de anel @rontal>
"-
