P2 Control Por Histéresis de Temperatura

January 10, 2022 | Author: Anonymous | Category: N/A
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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE LA MIXTECA Instituto de Electrónica y Mecatrónica Laboratorio de SISTEMAS DE CONTROL Grupo: 704 14 de Octubre de 2013 Prof. Edgardo Yescas Mendoza Práctica 2: Control de temperatura por histéresis Objetivo: Diseñar, construir y probar un sistema de control de temperatura por histéresis, con el fin de familiarizarse con los componentes de un sistema de control. Material • • • • • • •

Sensor de temperatura LM335 Amplificadores operacionales Relevador SCR (BTA16) MOC3031 Foco y porta-lámpara Resistores

Planteamiento La figura 1 muestra el diagrama a bloques del control (de lazo cerrado) de temperatura. Se utiliza un foco de 60 o más Watts como elemento calefactor, el sensor de temperatura LM335 es utilizado para tener un voltaje en función de la temperatura. Este sistema puede funcionar como un control para una incubadora.

Figura 1. Diagrama a bloques del control de temperatura El objetivo de esta práctica es construir un circuito para controlar la temperatura a 40°C, 50°C y 60°C, mediante la activación y desactivación del voltaje aplicado al foco. Las partes que componen al sistema son: •

Sensor de temperatura. Basado en un LM335 que proporciona un voltaje de 10mv/°C. Para poder manejar mejor los datos se le va a colocar un amplificador no inversor con ganancia 11, de tal manera que a la salida se tendrá una relación de 110mv/°C. 1

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Sumador Restador. Este bloque resta el voltaje proporcional a la temperatura deseada menos el voltaje del sensor de temperatura, el voltaje de salida corresponde al error el cual servirá para conmutar al comparador de histéresis. Comparador de histéresis. Este circuito proporciona una conmutación con histéresis de la salida en función del error. Si se usa un amplificador operacional (OPAM) de propósito general, el voltaje de salida será de +Vsat o -Vsat. Control de encendido de AC. Es el que conmuta de encendido a apagado el foco. Para ello se usará un triac. Para mantener aislamiento se tiene que utilizar un optoacoplador con detector de cruce por cero integrado. Se usa un transistor para acoplar la salida del comparador de histéresis con el disparo del optoacoplador. Temperatura deseada. Es un potenciómetro con el cual se establece la temperatura deseada del sistema. En la salida del potenciómetro debe ir un amplificador no inversor para eliminar efectos de carga. Se tiene que hacer los cálculos para ver que voltaje corresponde a cada una de las temperaturas requeridas.

En la figura 2 se muestra el circuito completo que implementa con amplificadores operacionales, el control de temperatura. Se usa una fuente de voltaje para emular el sensor de temperatura. Una resistencia de 100 corresponde a la resistencia del foco. R3

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