SISTEMA DE MEDICION DE TEMPERATURA II

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA CURSO: METROLOGIA E INST
FACULTAD DE INGENIERIA DOCENTE: PEDRO PAREDES

PRACTICA DE LABORATORIO No. 7

SISTEMA DE MEDICION DE TEMPERATURA II

I. OBJETIVO:

1.1 Conocer y utilizar un puente de deflexión resistivo como elementoacondicionador de señales , dentro de un sistema de medición de temperatura, cuyo elemento sensor es un termómetro de resistencia de platino.
1.2 Diseñar, construir y evaluar un sistema de medición de temperatura utilizando como elemento sensor un termómetro de resistencia de platino, como elemento acondicionador de señales un puente de deflexión resistivo y como elemento presentador de datos ungalvanómetro para un rango de 0C a 200C.

II. FUNDAMENTO TEORICO:
El sistema de medición de temperatura a construirse es un sistema simple, que consiste de un elemento sensor, un acondicionador de señales y un presentador de datos. La estructura es la siguiente:






Se sabe por la practica de laboratorio No.2, que el puente de deflexión resistivo, se utiliza para convertir lasalida de sensores resistivos en una señal eléctrica. Ver figura No. 1. Además el circuito eléctrico esta dado por la figura No. 2, en la cual se observa su circuito equivalente de Thevenin.











Figura No. 2: Puente de deflexión resistivo y circuito equivalente de Thevenin


También se sabe que:donde: R1, representa el elemento, es decir R1 = RI, generalmente se requiere que el puente este balanceado ( ETh min= 0 ), cuando R1 = RImin, entonces de (1), se tiene:



Tenemos: R1 = RI y R4 = ( R3/R2)RImin, reemplazando en (1) y ordenando convenientemente se tiene:


haciendo:

Reemplazando:

En la figura No. 3, se muestran graficasde v contra x, para x dentro de una escala entre 0.1 a 2.0, y para r = 0.1, 1.0, 10.0 y 100. Obsérvese que v es siempre cero en x = 1, correspondiente al puente que esta balanceado en RI = RImin, y que v(x) es en general no lineal, dependiendo de r el grado de no linealidad.


















La resistencia RT () de un sensor con resistencia metálica, por ejemplo, platino,a T (C) esta dado aproximadamente por RT = Ro(1 + T). Por lo general, x varia entre 1 y 2. Puesto que este dispositivo tiene solo una pequeña no linealidad ( menos del 1 %) se requiere un puente lineal. En la figura No. 3, se observa que esto significa un valor grande de r, por ejemplo, r = 100, donde la linealidad se obtiene a expensas de una baja sensibilidad. Para r grande ( es decir, r>> 1), la ecuación (4) se aproxima a :



Si: Tmin = 0C, entonces, ya que

Reemplazando:


Es decir, hay una relación lineal entre ETh y T, para r grande.

III. PARTE EXPERIMENTAL:
3.1 INSTRUMENTOS Y MATERIALES
Un termómetro de resistencia de platino
Un puente de deflexión resistivo
Un galvanómetro
Un termómetro de 10C a 200C
Unmultimetro digital
Una cocina eléctrica
Una fuente de corriente continua
Un vaso de precipitación y agitador
Un soporte, aceite y hielo
NOTA: Cada grupo traer el aceite y hielo. Además 3 potenciómetros de 5 K y 1 potenciómetro de 500 .
3.2 PROCEDIMIENTO
a) Según la información teórica la relación R3/R2 >> 1, por las características del galvanómetro, para nuestro caso vamos a escoger el valor r= R3/R2 = 20.
b) Verificar el voltaje (V) que suministra la fuente de corriente continua (18 V).
c) Armar el circuito de la figura No. 2 y en los puntos B y D instalamos el amperímetro digital.
d) Tomar mediciones de T(C) en el sensor y de I(mA) en la salida del puente de deflexión y anotarlos en la tabla No. 1.
e) Terminado el paso d), sacar el amperímetro digital y colocar en serie el...