Práctica 3 - Potenciómetro

 

 UNIVERSIDAD AUTONOMA DE LEON

NUEVO

FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

UNIDAD DE APRENDIZAJE:

Laboratorio de Sensores y Actuadores

Practica 3

Ing. ARTURO AMADOR HERNÁNDEZ

Alumno: Esteban Santos Martinez

Matricula: 1863048

Carrera: Ingeniería Mecatrónica (IMTC)

Brigada: 218

Dia: martes

Hora: N4

 

Monterrey, N.L., México

19/11/2020

Índice Introducci Intro ducción........ ón...................... ............................. .............................. ............................. ............................. ............................. .......................................... ............................ 2 Objevo Obje vo de la prácca............. prácca........................... ............................. .............................. ............................. ............................. .....................................3 ......................3 Marco Teórico......... Teórico........................ .............................. ............................. ............................. ............................. .................................................... ...................................... 4 Desarrollo Desar rollo de la prácca............ prácca........................... ............................. ............................. .............................. ............................. ..................................6 ....................6 Conclusio Concl usiones...... nes.................... ............................. .............................. ............................. ............................. .............................. ............................. ...........................12 .............12 Referencia Refere ncia Bibl Bibliográ iográca........ ca....................... ............................. ............................. .............................. ............................. .....................................12 .......................12

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Íntroduccion El resistor o resistencia es un componente eléctrico, de los más importantes en el mundo de la electrónica, es el concepto base de toda una gama de interacciones con circuitos eléctricos. El resistor tiene el funcionamiento de ocasionar una oposición al flujo de corriente que es generado por la ley de ohm. La ley de Ohm nos indica lo siguiente: V  V = IR ; I =  R

Dónde: V= voltaje (Volts) I= Corriente (Ampere) R=Resistencia (Ohms; Ω) Si observamos observam detalle eléctrico la fórmula de la ley ¿Quéuna ocurrirí ocurriría a si el valor deLa la resistencia total en os un acircuito resultara serde0,Ohm no existir resistencia en tal? respuesta es sencilla, la corriente tomara un valor infinito, algo no deseado en un circuito.

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Objetivo de la pra pra ctica Para el desarrollo de esta práctica, se requiere realizar los siguientes puntos: 1. Inve Invest stig igac ació iónn (d (den entr troo de dell ap apar arta tado do de  Marco Teórico) sobre el funcionamiento, operación e información general de las resistencias, esto incluye: a. Qu Quéé es un po pote tenc nció ióme metr troo  b. Tipos de potenciómetro c. Cap Capaci acidad dades es de los potenc potencióm iómetr etros os d. Va Valo lore ress de los pote potenci ncióm ómet etro ross e. Apl Aplica icación ción de los potenc potencióm iómetr etros os f. Uso general general de los los poten potenció ciómet metros ros eenn lo loss sensore sensoress g. Qu Quéé es un D Div ivis isor or R Res esis isti tivo vo h. Apli Aplicacione cacioness del divis divisor or resisti resistivo vo ccon on potenci potenciómetro ómetro i. Fórm Fórmula ulass del div diviso isorr resist resistivo ivo con pote potenci ncióme ómetro tro 2. Des Desarro arroll llar ar una si simul mulaci ación ón (dentr (dentroo del aapart partado ado  Desarrol  Desarrollo lo de la Práctic Práctica a ) con el software Proteus, acerca del funcionamiento y aplicación de las resistencias, esta simulación debescontener los siguientes a. Imágene Imágenes o Capturas Captura s de pantalla pantalla puntos: de las diversas diversas simulaciones simulaciones..  b. Descripciones par paraa cada una de las imágenes, las cuales expliquen lo que se ve en la imagen de cada simulación. c. En el ci circu rcuit itoo princi principa pal, l, se ha harán rán mod modif ific icaci acione oness en la simula simulaci ción ón par paraa observar las diferencias en el comportamiento de un circuito al cambiar las resistencias, por lo tanto, se deberá explicar que se observa al momento de realizar cambios de resistencias en el circuito. 3. EL docu documento mento el elaborado aborado de debe be cont contener ener al m menos enos 10 páginas páginas las las cuales incluye incluyen: n: a. Índice  b. Introducción c. Objetivo d. e. f. g.

Ma Marc rcoorollo Tlo eó eóri rico De Desar sarrol decola práct práctic icaa Conclusiones Re Refe feren renci cias as bibl biblio iogr gráfi áficas cas

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Teo rico Marco Teo a) Qué Qué es un un pote potenc nció ióme metr tro o

es un resistor eléctrico con un valor de resistencia variable y generalmente ajustable manualmente. b) Tipos Tipos de potenci potencióme ómetro tro

Potenc iómetr etro o seg según ún var variac iacione ioness en la res resiste istenci ncia a Pot encióm Pote Po tenc nció ióme metr tro o liline neal al:: Do Dond nde e la re resi sist stenc encia ia va vari ria a de fo form rma a liline neal al a la variación del ángulo que se hizo variar la resistencia. Potenciómetro logarítmico: La resistencia varía en función del ángulo, pero esta vez de forma exponencial inversa. Potenciómetro senoidal: Varía en función del seno del ángulo. Potenciómetro antilogarítmica: varia exponencialmente al ángulo de giro. Pote tenc nció ióme metro tro se segú gún n tip tipo o de ma mand ndo o Po Pote Po tenc nció ióme metr tros os ro rota tato tori rios os:: Se co cont ntrol rolan an gi gira rando ndo un eje. eje. So Son n de la larga rga duración y ocupan poco espacio. Potenciómet Poten ciómetro ro Deslizante Deslizante:: Se contro controla la corriendo un cursor en forma recta. Muy utilizado en ecualizadores gráficos. Potenciómetro Múltiple: Tienen los ejes coaxiales. De esta manera ocupan 



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





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mucho menos espacio. Potenciómetro iómetro digital  Potenc Son So n aq aque uellllos os qu que e su fu func ncio iona nami mient ento o si simu mula la el de un pote potenci ncióm ómet etro ro analógico a través de un circuito integrado, se caracteriza por tener mayor  precisión. 

c) Capaci Capacidade dadess de los potenc potencióm iómetr etros os

El valor de un potenciómetro viene expresado en ohmios (símbolo Ω) como las resistencias, y el valor del potenciómetro siempre es la resistencia máxima que pued pu ede e lleg legar a tene tener. r. El míni mínimo mo lóg ógic icam amen entte es cer ero. o. Por ejem ejempl plo, o, un potenciómetro de 10KΩ puede tener una resistencia variable con valores entre 0Ω y 10.000Ω. d) Valores Valores de los los potenc potencióm iómetr etros os e) Aplica Aplicació ción n de los los pote potenci ncióme ómetro tross

Los potenciómetros son usados para muchos dispositivos eléctricos y electrónicos. Se pueden aplicar tanto para realizar una acción de mando, es decir modificar alguna condición, o como una función de ajuste, es decir detectar alguna irregularidad y corregir. Aquí algunos ejemplos: Control de audio: El volumen de un equipo de música es controlado a través de un potenciómetro. Ventilador : La velocidad  a  a la que gira (0 ; 1 ; 2 ; 3 ; 4 ; 5) se determina con el potenciómetro; cuando está en cero significa que no hay contacto, por lo tanto está apagado. Iluminación: A Iluminación:  A la hora de regular la intensidad de luminosidad. 



 

Sistemas de actuar control:como Es muy habitualde encontrarlo en sistemas de control con el fin de medidores alguna variable en particular. 4

 

f) Uso gener general al de los pote potenci ncióme ómetro tross en los sens sensore oress

Un potenciómetro es un dispositivo que permite medir desplazamientos o giros. Un potenciómetro giratorio, como el de la imagen siguiente, puede medir ángulos. Potenciómetro giratorio de 50k Ohm Un po pote tenc nció ióme metr tro o line lineal al,, como como el de la im imag agen en sigu siguie ient nte, e, pued puede e me medi dir  r  desplazamientos lineales. Potenciómetro lineal Estos componentes se utilizan también para introducir rápidamente valores en un sistema digital. Ejemplos de esto serían los controles de sonido, variadores de intensidad de luz, etc. g) Qué es un un Divis Divisor or Res Resist istivo ivo

Un divi diviso sorr re resi sist stiv ivo o es un circu circuitito o eléct eléctri rico co al cu cual al in ingre gresa samo moss un vo voltltaj aje e y obte ob tene nemo moss una una re redu ducc cció ión n de dell mi mism smo o está está co comp mpue uest sto o por do doss res resis iste tenci ncias as conectadas. h) Aplicacione Aplicacioness del divisor divisor resis resistivo tivo con potenciómet potenciómetro ro

Un potenciómetro es una resistencia variable que se puede utilizar para crear un di divi viso sorr de vo voltltaj aje e ajust ajustab able le.. En el in inte terio riorr de dell po pote tenc nció ióme metr tro o hay un una a so sola la resistencia y una aguja, la cual corta la resistencia en dos y se mueve para ajustar  la relación entre las dos mitades. Externamente hay por lo general tres pines: dos pines conectados a cada extremo de la resistencia, mientras que el tercero se conecta a la aguja del potenciómetro. i) Fórmul Fórmulas as del divi divisor sor resis resisti tivo vo con poten potenció ciómet metro ro

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pra ctica Desarrollo de la pra ctica Al realizar un divisor resistivo, sabemos que se pueden obtener valores de voltaje menores de una fuente de voltaje más grande, debido a la conexión en serie de las resistencias. El circuito mostrado a continuación está elaborado utilizando un Divisor Resistivo (R1 y R2 R2)) y un ci circ rcui uito to co comp mpar arad ador or (LM741 (LM741)) el cu cual al ti tien enee una referen referenci ciaa co conn un  potenciómetro (POT), este se utiliza para realizar una comparación entre el voltaje de la señal de entrada del divisor resistivo (R1 y R2) y el voltaje fijo del potenciómetro (POT), si el voltaje de entrada es mayor al voltaje e la referencia este realiza el encendido del Led indicador (D1). Por lo tanto, la practica a continuación consiste en observar a través de simulaciones real realiz izad adas as a tr trav avés és del del so soft ftwa ware re de si simu mula laci ción ón el elec ectr trón ónic icaa (P (Pro rote teus us), ), sobr sobree el comportamiento de un circuito comparador al tener un Divisor resistivo e ir cambiando el valor val or del potencióm potenciómetr etroo R1 y modifi modificar car el porcent porcentaje aje de uso del potencióm potenciómetr etro, o, para entender cómo se comporta el sistema   cuando se incrementa este valor (esto se explica con R2 ∗V  ). la fórmula del divisor resistivo V out =  R 1 + R 2

¿

Elabore el siguiente el siguiente diagrama y conteste las siguientes preguntas, es neces nec esari arioo llen llenar ar la lass ta tabl blas as qu quee se prese present nten en.. Pa Para ra co cont ntes esta tarr las las pr pregu egunt ntas as ha haga ga la lass modificaciones pertinentes al diagrama que se muestra a continuación para dar explicación a las preguntas (para modificar el valor de una resistencia es necesario dar doble click sobre el valor de la resistencia que se desea modificar y cambiar su parámetro).

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 PRACTICA  PRACT ICA 3 – PO POTENCI TENCIOMETRO OMETRO P PARTE ARTE 1

Para la realización de esta práctica abra el archivo que lleva el nombre de “Practica 3  – Potenciómetro parte 1” para contestar de forma adecuada los siguientes cuestionamientos 1. ¿Qué sucede sucede al iniciar iniciar la simulaci simulación ón (cabe menciona mencionarr que en la la parte inferi inferior or izquierda se encuentra un botón de play), cual es el comportamiento del Led indicador? Llene la siguiente tabla

R. Valor R1

% Potenciómetro

Vin (Voltaje divisor)

Vref (Voltaje referencia)

Led (On u Off)

330Ω 330Ω 330Ω 330Ω 330Ω

0% 25% 50% 75% 100%

12 V 11.1 V 10.3 V 9.62 V 9.02 V

6.03 V 6.03 V 6.02 V 6.02 V 6.01 V

On On On On On

2. Modifiquemo Modifiquemoss el valor valor del potenci potenciómetro ómetro R1 R1 de 330 por por el valor valor de 1k, ¿qué ¿qué se puede observar al iniciar la simulación, cual es el comportamiento del Led indicador? (Agregar foto con la modificación de la R1)

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R. Valor R1

% Potenciómetro

Vin (Voltaje divisor)

Vref (Voltaje referencia)

Led (On u Off)

1kΩ 1kΩ 1kΩ 1kΩ 1kΩ

0% 25% 50% 75% 100%

12 V 9.60 V 8V 6.86 V 6V

6.03 V 6.02 V 6.01 V 6V 6V

On On On On On

3. Modifiquemo Modifiquemoss nuevamente nuevamente el el valor del del potencióm potenciómetro etro R1 de de 1k por el valor de 10k, ¿qué se puede observar al iniciar la simulación, cual es el comportamiento del Led indicador? (Agregar foto con la modificación de la R2)

R. Valor R1

% Potenciómetro

Vin (Voltaje divisor)

Vref (Voltaje referencia)

10kΩ 10kΩ 10kΩ 10kΩ 10kΩ

0% 25% 50% 75% 100%

12 V 3.43 V 2.01 V 1.42 V 1.10 V

6.03 V 5.99 V 5.98 V 5.98 V 5.97 V

Led (On u Off)

On Off   Off   Off   Off  

4. Modifiquemo Modifiquemoss una vez vez más el valor del del potencióme potenciómetro tro R1 de 10k 10k por el el valor de 100k, ¿qué se puede observar al iniciar la simulación, cual es el comportamiento del Led indicador? (Agregar foto con la modificación de la R2)

R. Valor R1

% Potenciómetro

Vin (Voltaje divisor)

Vref (Voltaje referencia)

Led (On u Off)

100kΩ 100kΩ

0% 25%

12 V 0.47 V

6.03 V 5.97 V

On Off

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100kΩ 100kΩ 100kΩ

50% 75% 100%

0.25 V 0.17 V 0.13 V

5.97 V 5.97 V 5.97 V

Off   Off   Off  

Elabore el siguiente el siguiente diagrama y conteste las siguientes preguntas, es neces nec esari arioo llen llenar arpertinentes la lass ta tabl blas asal qu que e se prese pre sent nten . Pa Para ra aco cont ntes esta tarr las las para pr pregu egunt ntas asexplicación ha haga ga la lass modificaciones diagrama que seen. muestra continuación dar a las preguntas (para modificar el valor de una resistencia es necesario dar doble click sobre el valor de la resistencia que se desea modificar y cambiar su parámetro).

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 PRACTICA  PRACT ICA 3 – PO POTENCI TENCIOMETRO OMETRO P PARTE ARTE 2

Para la realización de esta práctica abra el archivo que lleva el nombre de “Practica 3  – Potenciómetro parte 2” para contestar de forma adecuada los siguientes cuestionamientos 5. ¿Qué sucede sucede al iniciar iniciar la simulaci simulación ón (cabe menciona mencionarr que en la la parte inferi inferior or izquierda se encuentra un botón de play), cual es el comportamiento del Led indicador? Llene la siguiente tabla

R.

Valor R2

% Potenciómetro

Vin (Voltaje divisor)

Vref (Voltaje referencia)

330Ω 330Ω 330Ω 330Ω 330Ω

0% 25% 50% 75% 100%

0V 0.92 V 1.70 V 2.38 V 2.98 V

5.97 V 5.97 V 5.98 V 5.98 V 5.98 V

Led (On u Off)

Off   Off   Off   Off   Off  

6. Modifiquemo Modifiquemoss el valor valor del potenci potenciómetro ómetro R2 R2 de 330 por por el valor valor de 1k, ¿qué ¿qué se puede observar al iniciar la simulación, cual es el comportamiento del Led indicador? (Agregar foto con la modificación de la R1)

R. Valor R2

% Potenciómetro

Vin (Voltaje divisor)

Vref (Voltaje referencia)

Led (On u Off)

1kΩ 1kΩ 1kΩ 1kΩ 1kΩ

0% 25% 50% 75% 100%

0V 2.40 V 4V 5.14 V 6V

5.97 V 5.98 V 5.9 V 6V 6V

Off Off Off Off On

       

7. Modifiquemo Modifiquemoss nuevamente nuevamente el el valor del del potencióm potenciómetro etro R2 de de 1k por el valor de 10k, ¿qué se puede observar al iniciar la simulación, cual es el comportamiento del Led indicador? (Agregar foto con la modificación de la R2)

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R. Valor R2

% Potenciómetro

Vin (Voltaje divisor)

Vref (Voltaje referencia)

Led (On u Off)

10kΩ 10kΩ 10kΩ 10kΩ 10kΩ

0% 25% 50% 75% 100%

0V 8.57 V 9.99 V 10.2 V 10.9 V

5.97 V 6.01 V 6.02 V 6.02 V 6.02 V

Off On On On On

 

8. Modifiquemo Modifiquemoss una vez vez más el valor del del potencióme potenciómetro tro R2 de 10k 10k por el el valor de 100k, ¿qué se puede observar al iniciar la simulación, cual es el comportamiento del Led indicador? (Agregar foto con la modificación de la R2)

R. Valor R2

% Potenciómetro

Vin (Voltaje divisor)

Vref (Voltaje referencia)

Led (On u Off)

100kΩ

0%

0V

5.97 V

Off

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100kΩ 100kΩ 100kΩ 100kΩ

25% 50% 75% 100%

11.5 V 11.8 V 11.8 V 11.9 V

6.03 V 6.03 V 6.03 V 6.03 V

On On On On

9. ¿Según lo observado observado de todas todas las las mediciones mediciones,, cual es es la diferenc diferencia ia entre conectar el potenciómetro como R1 en el divisor y conectar el potenciómetro como R2 en el divisor?

R. Los voltajes con los que prende el led en cada resistencia y sus valores  

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Conclusiones Dependiendo de como se coloque el divisor de voltaje en este caso el subiendo la resistencia en led encenderá y cuando los divisores sean de igual magnitud junto con igualdad en voltajes este led encenderá.

Referencia Bibliogra Bibliogra ica González, A. G. (2018, 6 junio). ¿Qué es y cómo funciona un potenciometro? Panama Hitek. http://panamahitek.com/que-es-y-como-funciona-un-potenciometro/

Mecafenix, I. (2020, 22 junio). Potenciómetro ¿Que es y como funciona? Ingeniería Mecafenix. https://www.ingmecafenix.com/electronica/potenciometro/ Luis R., J. (2019, 19 diciembre). Como funciona un potenciometro. ComoFunciona. https://como-funciona.co/un-potenciometro/ Ávila, G. (2006). Calculador de divisor resistivo | Gzalo.com. Gzalo. https://gzalo.com/divisor_resistivo/ P. (2019, 18 junio). Divisor de Voltaje. MCI Capacitación. https://cursos.mcielectronics.cl/2019/06/18/divisor-de-voltaje/

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