By Formulacion de proyectos gy dcahokl nexa6pR 02, 2010 6 pagos MARCO TEORICO SENSOR PTIOO El sensor pt-1 00 es un sensor de temperatura que basa su funcionamiento en la variación de resistencia a cambios de temperatura del medio. El elemento consiste en un arrollamiento muy fino de platino bobinado entre capas del material aislante y protegido por un revestimiento cerámico. El material que forma el conductor (platino), posee un coeficiente de temperatura de resistencia a, el cual determina la variacion de la resistencia del conductor por cada grado que cambia su temperatura según la siguiente ecuación:
Donde: Ro – resistencia en Q or6 Rt = resistencia en Q to View nut*ge T – temperatura actu a = coeficiente de te cia cuyo valor entre 00 c y 1000C es de O. n la escala practica de temperatura internacionales (IPTS-68) El platino es el elemento mas indicado para la fabricación de sensores de temperatura por resistencia, ya que, como se desprende de la tabla anterior posee: 1. Alto coeficiente de temperatura. 2. Alta resistividad, lo que permite una mayor variación de resistencia por 0C. . Relación lineal resistencia-temperatura. 4. Rigidez y ductilidad lo que facilita el procesos de fabricación e la sonda de resistencia. 5. Estabilidad de sus características du Swlpe to vlew nexr page durante su vida útil. TRANSDUCTOR EL PUENTE WHEATSTONE El puente Wheatstone es un circuito muy interesante y se utiliza para medir el valor de componentes pasivos como las resistencias (como ya se había dicho).
El circuito es el siguiente: (puede conectarse a cualquier voltaje en corriente directa, recomendable no más de 12 voltios) Cuando el puente se encuentra en equilibrio: RI de donde RI/Rx R2/R3 En este caso la diferencia de potencial (la tensión) es de cero «0» voltios entre los puntos Ay B, donde se ha colocado un mperímetro, que muestra que no pasa corriente entre los puntos Ay B (0 amperios) Cuando Rx=R3 VAB = O voltios y la corriente = O amperios Si no se conoce el valor de Rx, se debe equilibrar el puente variando el valor de R3.
Cuando se haya conseguido el equilibrio Rx será igual a R3 (Rx = R3). R3 debe ser una resistencia variable con una carátula o medo para obtener valores muy precisos. TRANSMISOR AMPLIFICADOR DE INSTRUMENTACION A base de tres amplificadores operacionales comunes se construye un amplificador de instrumentación para un uso general de amplificación de señales débiles de sensores. Las aracterísticas de un circuito con elementos discretos no logra la misma cantidad como un circuito integrado, especialmente la supresión de señales comunes es muy inferior.
En el caso de ampllficadores de especialmente la supresión de señales comunes es muy inferior. En el caso de amplificadores de instrumentación se trata de amplificador de tensión. El factor de ganancia es un factor de aumentación de tensión y no de la potencia. El diseño del circuito muestra que un amplificador de instrumentación esta compuesto de una etapa de adaptación de impedancia en las entradas y un sustractor en la salida.
Por medio de un amplificador tipo No inversor es posible introducir un desplazamiento para compensar un off set en la señal de entrada o agrega un off set en la salida. Diversos filtros (RC) se encuentra en las lineas de alimentación y en las entradas. Asi hay una seguridad de no tener interferencia involuntarias de alta frecuencias. Los diodos de protección en las entradas están en polarización inversa con la tensión de la alimentación y son una protección para sobre cargas de las entradas.
INDICADOR DE TEMPERATURA Y SET POINT DEL CONTROLADOR El indicador esta compuesto por el circuito integrado ICL7107 iene una salida hacia cuatro desplayes 7 segmentos. CONTROLADOR PROPORSIONAL Al controlador ingresan las señales (set-point) y (medición de la vanable controlada se comparan generando la señal de error, ésta a su vez es modificada de alguna forma por la transferencia del controlador y finalmente el resultado es la variable de control. El algoritmo matemático que 31_1f6 control.
El algoritmo matemático que se ejerce sobre el error es la llamada acción de control. PWM (modulación por ancho de pulso) La modulación por ancho de pulsos (MAP o PWM, siglas del inglés Pulse-Width Modulation) de una señal o fuente de energía s una técnica en la que se modifica el ciclo de trabajo de una señal periódica (una sinusoidal o una cuadrada, por ejemplo), ya sea para transmitir información a traves de un canal de comunicaciones o para controlar la cantidad de energía que se envía a una carga.
El ciclo de trabajo de una señal periódlca es el ancho relativo de su parte positiva en relación con el período. Expresado matemáticamente: D es el ciclo de trabajo es el tiempo en que la función es positiva (ancho del pulso) T es el período de la función La construcción típica de un circuito PWM se lleva a cabo mediante un comparador con dos entradas y una salida.
Una de las entradas se conecta a un oscilador de onda dientes de sierra, mientras que la otra queda disponible para la señal moduladora. En la salida la frecuencia es generalmente igual a la de la señal dientes de sierra, y el ciclo de trabajo está en función de la portadora. La principal desventaja que presentan los circuitos PWM es la posibilidad de que haya interferencias generadas por radiofrecuencia. Éstas pueden minimizars la posibilidad de que haya interferencias generadas por radiofrecuencia. ?stas pueden minimizarse ubicando el controlador cerca de la carga y realizando un filtrado de la fuente e alimentación RELE ELECTRONICO El Optoacoplador es un dispositivo que se compone de un diodo LED y un fototransistor, de manera de que cuando el diodo LED emite luz ilumine el fototransistor y conduzca. Estos dos elementos están acoplados de la forma más eficiente posible. La corriente de salida 1C del optocoplador (corriente de colector del fototransistor) es proporcional a la corriente de entrada IF (corriente en el diodo LED).
La relación entre estas dos corrientes se llama razón de transferencia de corriente (CTR) y depende de la temperatura ambiente. A mayor temperatura ambiente, la corriente de colector en el ototransistor es mayor para la misma corriente IF (la corriente por el diodo LED) La entrada (circuito del diodo) y la salida (circuito del fototransistor) están 100% aislados y la impedancia de entrada es muy grande (1013 ohms típico) El optoacoplador es un dispositivo sensible a la frecuencia y el CTR disminuye al aumentar ésta.
Este elemento puede sustituir a elementos electromecánicos como reles, conmutadores. De esta manera se eliminan los golpes, se mejora la velocidad de conmutación y casi no hay necesidad de mantenimiento. Funcionamiento El optoacoplador velocidad de conmutación y casi no hay necesidad de antenimiento. El optoacoplador combina un LED y un fotodiodo. La figura de la derecha muestra un optoacoplador 4N35 formado por un LED y un fototransistor.
La tensión de la fuente de la izquierda y la resistencia en serie establecen una corriente en el LED emisor cuando se cierra el interruptor SI. Si dicha corriente proporciona un nivel de luz adecuado, al incidir sobre el fototransistor lo saturará, generando una corriente en R2. De este modo la tensión de salida será igual a cero con SI cerrado y a V2 con SI abierto. Si la tension de entrada varía, la cantidad de luz también lo hará, o que significa que la tensión de salida cambia de acuerdo con la tensión de entrada.
De este modo el dispositivo puede acoplar una señal de entrada con el circuito de salida. La ventaja fundamental de un optoacoplador es el aislamiento eléctrico entre los circuitos de entrada y salida. Mediante el optoacoplador, el único contacto entre ambos circuitos es un haz de luz. Esto se traduce en una resistencia de aislamiento entre los dos circuitos del orden de miles de Ma. Estos aislamientos son útiles en aplicaciones de alta tensión en las que los potenciales de los dos circuitos pueden diferir en varios miles de voltios.
