October 24, 2024 | Author: Anonymous | Category: N/A
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ACONDICIONAMIENTO DE SEÑAL UTILIZANDO LABVIEW Y TERMOPAR. Andres Camilo Sierra Moya
[email protected], Brayan Alexander Ruiz Lozano
[email protected]
RESUMEN. Esta práctica introduce el diseño básico con amplificadores operacionales y la aplicación de los sistemas de medida en la asignatura de Instrumentación Industrial. La práctica consta de dos partes, la primera aplica los conocimientos teóricos vistos en clase para realizar acondicionamiento de señal. En general se pretende medir temperatura utilizando un LM35 y por medio de amplificadores operacionales acondicionar la señal del sensor para pasar de 10mV/°C a 10mV/°F y luego regresar de 10mV/°F a 10mV/°C (Conversión grados Centígrados a Fahrenheit).. I. INTRODUCCIÓN. Este trabajo se realizó en base al tema de CARACTERÍSTICAS DE LOS SENSORES, en donde se retomará el tema de “Amplificador de instrumentación” para el desarrollo del laboratorio, podrá encontrar los cálculos y simulaciones del circuito para observar su correcto funcionamiento.
Implementación proteus Tipo T
II. OBJETIVOS. • Comprender el funcionamiento en la práctica de un amplificador operacional. • Aplicar la teoría de Fundamentos de Sistema de Medida en entornos prácticos con fines académicos. • Comprender la utilidad práctica que tienen los FSM orientados a la instrumentación. III. CÁLCULOS Y CONSIDERACIONES. Amplificador seguidor
vO =12.2 mV
Amplificador inversor Termocupla tipo T – Valores
A=
RF Rⅈ
Donde A es la ganancia
2
1,8=
RF KΩ 2,5
Despejando
R F=¿ 4,5kΩ¿ 4,5 1,8= =A 2,5 RF 4,5 k VO=−v i ⋅ =−12.2mV R1 2,5 k VO=−0,021V −21,9 mV VO=−18,6 mV Divisor de voltaje
VO=
R2 ⋅V n R 1+ R 2 i
0.3V
0.86V
35°C
0.35V
0.95V
40°C
0.4V
1.04V
50°C
0.5V
1.22V
75°C
0.75V
1.67V
100°C
1V
2.12V
150°C
1.5V
3.02V
Conversor
0,32 v =
Grados centígrados a f
500 ∗5 V R 1+500
1C
Despejando R1 R1 = 7315.5 Ω o 7.3K Amplificador diferencial
RF ¿ R1 25 k v 0= ⋅¿ 25 k v 0=1.8 vi+0.32 V vo=
Amplificador diferencial
35 k ( ° f −v 2 ) 35 k v 0=1∗( ° f (v )−v 2 ) v 0=
Divisor de voltaje para (/1.8):
R2 ⋅V n R 1+ R 2 i 6700 0,01= ⋅ 0,017 R1 +6700 VO=
Despejando r1 R1= 4.7 k ≈5 k R2=6.7 k
IV. RESULTADOS. Temperatura
30°C
V
°C
V
°F
1°C
0.01V
0.338V
5°C
0.05V
0.41V
10°C
0.1V
0.5V
20°C
0.2V
0.68V
25°C
0.25V
0.77V
10C
3
100
20C
Conversor f a C
40C
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V.ANÁLISIS. Los amplificadores operacionales son un integrado que, como casi todo se basan en la funcionalidad de TTL (lógica transistor-transistor) gracias a su esquemático y/o datasheet se han podido ir adicionando configuraciones para amplificar, disminuir, invertir, y bajar altas impedancias según la necesidad y finalidad del voltaje. Estos se utilizan particularmente en la domótica partiendo de la necesidad de no usar convertidores para recibir voltaje DC o AC y lograr una amplificación de la señal incluso en el uso de radiofrecuencias. VI. CONCLUSIONES. Los amplificadores operacionales son usados para amplificar la diferencia entre dos voltajes con una salida, logrando ser útil para amplificar señales de entrada muy pequeñas. Gracias a que el voltaje de entrada es directo en el no inversor, se logra tener una impedancia grande lo cual favorece a nuestro circuito amplificador de instrumentación.
La curva de calibración obtenida para
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el sensor LM35 nos permite predecir su comportamie nto siempre y cuando esté operando dentro de los límites de trabajo que posee. La curva de calibración obtenida para el sensor
LM35 nos permite predecir su comportamie nto siempre y cuando esté operando dentro de los límites de trabajo que posee. La curva de calibración obtenida del LM35 permite predecir su comportamiento mientras se este operando dentro de los límites de trabajo. Se identifica que el sensor LM35 posee una relación lineal
Referencias. [1]. AMPLIFICADORES OPERACIONALES Y CIRCUITOS INTEGRADOS LINEALES, Robert F. Coughlin,
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Frederick F. Driscoll, Pearson Educación, 1999 538 páginas. [2] APUNTES DE ELECTRONICA; UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS; VYTAUTAS GABRIUNAS, Profesor Ingeniería Electrónica, 1999.
