Pt 100

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PCapítulo 20. Adquisición y control automático. Temperatura

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TEMPERATURA
1.- MEDIDA DE LA TEMPERATURA
1.1 INTRODUCCION 1.2 ESCALAS DE TEMPERATURA Y RELACIONES 1.3 DEFINICIONES 1.4 RESPUESTA DINÁMICA TEMPERATURA DE LOS TRANSDUCTORES DE

1.5 RTD: DETECTORES DE TEMPERATURA RESISTIVOS

2.- MEDIDA DE LA TEMPERATURA CON LA PT100
2.1 PUENTE DE WHEATSTONE: RT = f (Vd) 2.2 RELACIÓNENTRE RESISTENCIA Y TEMPERATURA 2.3 RESUMEN DEL PROCESO 2.4 CIRCUITOS DE MEDIDA DEL PUENTE 2.5 CIRCUITO DE CONTROL DE POTENCIA 2.6 REALIZACIÓN DE LAS PRÁCTICAS

Capítulo 20. Adquisición y control automático. Temperatura

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1. MEDIDA DE LA TEMPERATURA.
1.1. INTRODUCCIÓN.
La temperatura es una cantidad intensiva, es decir, si se unen dos cuerpos a la misma temperatura, la temperaturafinal es la misma, no el doble. La temperatura permite conocer el nivel térmico de un cuerpo. Su medida se basa en la ley fundamental de la termodinámica: cuando dos cuerpos están en equilibrio térmico con un tercero, los tres están a la misma temperatura. Existe equilibrio térmico entre dos cuerpos en contacto cuando no se transfieren calor el uno al otro. La medida de temperatura presupone unintercambio de calor entre el cuerpo a medir y el transductor, hasta alcanzar el equilibrio térmico. Por este motivo, hay que tener presente que el hecho de hacer una medida implica un cambio de la magnitud a medir y por tanto un error implícito en la medida.

1.2. ESCALAS DE TEMPERATURAS Y RELACIONES.
HIELO CELSIUS 0 C FARENHEIT 0 F RANKINE 0 R KELVIN 0 K 0 32 491.7 273.15 VAPOR 100 212 671.7373.15 DIFERENCIA 100 180 180 100 Cero Abs. -273.15 -459.67 0 0

° C = ( ° F - 32)

5 9 ; ° F = ° C+ 32 9 5

° R = ° F + 459.67 K = ° C+ 273.15

Capítulo 20. Adquisición y control automático. Temperatura

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1.3. DEFINICIONES.
Transferencia de calor: es el intercambio de energía calorífica. Se puede realizar por uno o varios de los siguientes medios: - Conducción: por difusión entremateriales sólidos o fluidos. - Convección: por el movimiento de un fluido entre dos puntos. - Radiación: por ondas electromagnéticas. Flujo calorífico: es la cantidad de calor transferida a través de una superficie unidad por unidad de tiempo. Capacidad calorífica: es la cantidad de calor necesaria para aumentar un grado la temperatura de un sistema o de un cuerpo. Resistencia térmica: es laoposición que presenta un cuerpo a la transmisión del calor a su través. Es igual a la diferencia de temperatura entre las caras opuestas del cuerpo dividido por el flujo calorífico que lo atraviesa. Conductividad térmica: es la relación entre la velocidad temporal del flujo calorífico por unidad de área y el gradiente negativo de temperatura por unidad de espesor en la dirección del flujocalorífico. Constante de tiempo térmica: es el tiempo necesario para que la temperatura de un cuerpo cambie un 63.2% entre el valor inicial y final de temperatura cuando el cuerpo se somete a una función escalón. Punto de ebullición: es la temperatura de equilibrio entre las fases líquida y vapor de una determinada sustancia. Punto de congelación: es la temperatura de equilibrio entre las fases liquida ysólida de una determinada sustancia.

1.4. RESPUESTA DINÁMICA DE LOS TRANSDUCTORES.
Cuando el transductor ha alcanzado la temperatura que se quiere medir, el proceso de transducción es instantáneo. Pero hasta alcanzar esta temperatura hay un retardo debido a la inercia térmica del transductor. Si se introduce en un baño a una temperatura T, la temperatura indicada por el transductor (Ti) evolucionade la forma siguiente:
MCp dTi - Ah(T - Ti) = 0 dt

Despejando Ti:
T − Ti = MCp dTi ; Ah dt Ti = T − MCp dTi dTi = T −τ Ah dt dt

Capítulo 20. Adquisición y control automático. Temperatura Donde: M : masa del transductor. A : área del transductor. Cp : calor especifico. h : conductividad térmica. To : temperatura inicial. T : temperatura del baño. Ti : temperatura indicada por el...
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