Practica Termistor

UTPL Escuela de Electrónica y Telecomunicaciones

Práctica de Instrumentación Virtual

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INFORME DE LABORATORIO 2:

“TERMISTORES”

[Byron Ganazhapa] www.practicasenlabview.blogspot.com

Fecha: 25/05/2012

Loja – Ecuador

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1. MEDICION DE TEMPERATURA: TERMISTORES PROBLEMA Diseñar un circuito con Voltaje de salida lineal a la temperatura con un sensor de temperatura TTC103.

Parámetro Valor

Rango de medición 25 °C a 45°C

Máximo error permitido 1°C

Rango de Voltaje de Salida del circuito

de acondicionamiento

0 V a 10 V

Resolución mínima 0.01 °C

Diseñar el circuito para fuentes de alimentación disponibles por el ELVIS

2. PROCEDIMIENTO MATEMATICO Datos del problema Resistencia térmica de la NTC a 25 °C, Factor de dispersión del termistor, Potencia máxima disipada,

(

)

(

) (

)

(

) (

)

Linealidad del sensor




Fig. 1 Linealidad del sensor de temperatura.

(

)

(

)

Fuente de alimentación limitada por la potencia máxima que puede disipar la NTC:

Vcc

RT

RVR

Fig. 2 Circuito de alimentación del sensor NTC TTC-103.

( )

( ) ( )

(

) ( )

(

⁄ )

√




√ ( ) ( )

Pendiente de la curva lineal.

(

)

(

( ) )

Voltaje de medida.

( ) ( )

( )

( )

( )

Acondicionamiento de señal

Tabla 1 Acondicionamiento de voltajes

Ecuación de Instrumentación:




Fig. 3 Acondicionamiento de la salida de entada y salida.

( )

( )

Amplificador de Instrumentación:

R R

R R

2R

2R

Rg V01

V1

V2

AO1

AO2

AO3

-

+

-

+

-

+

15 V

15 V

15 V

-15 V

-15 V

-15 V

VREFERENCIA

Fig. 4 Circuito de acondicionamiento de señales con un amplificador de instrumentación AD6620AN

(

) ( )

(

) ( )




Nota: El producto de la ganancia del amplificador de instrumentación y el voltaje de alimentación son mayores que el voltaje nominal de saturación, generalmente este voltaje es de , y, el voltaje de referencia comprendida entre por lo que se operará en voltajes inferiores a estos.

( )

( ) }

( )

(

)

Ra Rf

V0AO3

-

+

-15 V

15 V

V01

Fig. 5 Circuito de amplificación de voltajes

(

)

(

)

( )

( )

Ecuación de Software:




( )

3. SIMULACIONES

Fig. 6 Circuito de simulación a temperaturas dadas.

Para Temperaturas de

(

)

(

) (

)

U1

AD620AN

3

2

6

7 1 8

54

U2A

TL072ACD

3

2

4

8

1

VBB

15V

VDD-15V

VEE15V

VSS

-15V

R4.7kΩ

Rg

81.6kΩ

Rf

9.24kΩ

Ra

1kΩ

Vcc

2.92 V

R58.9kΩ

U3

DC 10MOhm

9.992 V

+ -

R610kΩ

R77.2kΩ

R88.3kΩ

V_Referencia

-1.5V

R95.8kΩ

R106.5kΩ

R125.6kΩ

R114.8kΩ

R134.2kΩ

J1

25°C 27.5°C 29.°C 32.3°C 34.6°C 37.5°C 38.3°C 42°C 45°C

SENSOR TTC103

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LABORATORIO_2 Medicion de Temparatura con el TTC-103

Byron, Ricardo 0001

2012-05-20

1 2

1.0

A

Desc.:

Electronics Workbench801-111 Peter StreetToronto, ON M5V 2H1(416) 977-5550




Fig. 7 Simulación del circuito a 25 °C


(

)

(

) (

)

Fig. 8 Simulación del circuito a 27.5 °C


(

)

(

) (

)






(

)

(

) (

)



(

)

(

) (

)






(

)

(

) (

)



(

)

(

) (

)






(

)

(

) (

)



(

)

(

) (

)





Tabla 2 Tabla comparativa de voltajes de salida analíticos y simulados.

Temperatura Voltaje de salida analítica Voltaje de salida simulada

4. IMPLEMENTACION REAL

Tabla 3 Tabla comparativa de temperaturas medidas y de referencia.

Temperatura en el

multímetro (DT-5808)

Voltaje de entrada a la DAQ

(interfaz NI-ELVIS)

Temperatura en el

Software LabVIEW










Resultados

Tabla 4 Tabla de errores.

Temperatura Valores Calculados

Valores Medidos

Error % Error

0.005 V 0.0998 V

1.244 V 1.2545 V

1.994 V 2.0153 V

3.643 V 3.6381 V

4.795 V 4.8058 V

6.242 V 6.2617 V

6.642 V 6.6684 V

8.49 V 8.5054 V

9.99 V 10.068 V




5. LINEALIDAD Y EXACTITUD DEL SISTEMA LINEALIDAD:

∑ (∑ )(∑ )

∑ (∑ )

( ) ( )( )

( )

(∑ )(∑

) (∑ )(∑ )

∑ (∑ )

( )( ) ( )( )

( )

|

|

|

|

Error de linealidad

Fig. 16 Análisis de linealidad.

EXACTITUD:




| |

| |

6. MEDICIONES PARA UNA TEMPERATURA ESTABLE, EN EL SOFTWARE Y EN EL INSTRUMENTO DE REFERENCIA:

Tabla 5 Tabla comparativa de valores medidos y de referencia a una temperatura estable.

Temperatura en el multímetro

(DT-5808)

Temperatura en el Software

LabVIEW




7. INCERTIDUMBRE DEL SISTEMA IMPLEMENTADO.

∑

La varianza experimental

∑( )

( ) ( ) ( )

( ) ( ) ( )

En numero de mediciones es menor que 10, la incertidumbre de las mediciones se obtiene al multiplicar un factor de corrección por el valor de la varianza.

√

(√ )

Incertidumbre de la interfaz de lectura: Resolución mínima de 0.01 ºC

√

√

Incertidumbre del instrumento de referencia del rango de 34 °C es 0.34 °C para un nivel de confianza del 95%, k=2:

Incertidumbre total del sistema:

√




√

La incertidumbre expandida del sistema para un nivel de confianza del 95% (k=2),

Multímetro DT_5808

Termistor




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