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Páginas: 12 (2839 palabras)
Publicado: 7 de marzo de 2013
Resumen: Presentación de un instrumento de medición de temperatura basado en termopar, para el cual se presentan sus características técnicas
Palabras claves: Termopar, Seebeck, amplificador, Peltier
1. INTRODUCCIÓN
Se construye un termómetro digital basado en un sensor termopar tipo K GMQSS-M100 con probeta de temperatura de bajo ruido y conector miniatura modelo WCP-GMQ, cuyofabricante es Omega, utilizando estos equipos garantizamos una alta exactitud de la probeta con el conector, así como protección contra el ruido eléctrico. Adicionalmente en la construcción de este instrumento se utilizo un conjunto acondicionador basado en el Amplificador LTC2053, como circuito compensador de temperatura el sensor de precisión LM35 el cual no requiere calibración y ajuste externo y tiene una precisión de 0,25°C; como el elemnto de interfase se utiliza el microcontrolador PIC16F873, el cual soporta a un convertidor A/D de 10 bits y la presentación final en un display 7 segmentos de 4 digitos modelo FE0202.
2. FUNDAMENTOS TEORICOS
Sensores generadores: Se consideran sensores Generadores aquellos que generan una señal eléctrica a partir de la magnitud que miden,sin necesidad de una alimentación eléctrica.
Esto es una alternativa para medir muchas de las magnitudes ordinarias como por ejemplo: temperatura, fuerza, presión, y otras magnitudes afines.
En algunos casos: Transductor Efecto Reversible
En esta parte se toma en cuenta las fuentes de Interferencia cuyos efectos pueden producirse inadvertidamente en los circuitos. Ejemplos:Ruidos (Mecánicos, Magnéticos, Eléctricos, Térmicos, Electrónicos).
Fuerzas Electromotrices.
Vibraciones.
Presencia de Dieléctricos o Potenciales galvánicos.
Termopar: Un termopar es un dispositivo para la medición de temperatura, basado en efectos termoeléctricos. Es un circuito formado por dos conductores de metales diferentes o aleaciones de metales diferentes, unidas ensus extremas y entre cuyas uniones existe una diferencia de temperatura, que origina una fuerza electromotriz efecto Seebeck.
La fuerza electromotriz generada por el termopar esta en función de la diferencia de temperatura entre la unión fría y caliente, pero más específicamente, ésta es generada como un resultado de los gradientes de temperatura las cuales existen a lo largo de la longitud delos conductores.
Inventor Thomas Johann Seebeck (1770 - 1831): :Físico y medico alemán. Perteneció a la Academia de Ciencias de Berlin. En 1821-22 descubrió la termoelectricidad y la pila termoeléctrica. Descubrió el efecto que lleva su nombre, que consiste en el paso de la corriente a través de un circuito formado por dos metales distintas cuyas uniones se mantienen a temperaturas distintas yque es el fundamento de los termopares.
Efecto Seebeck: Cuando las uniones de dos conductores se unen por sus extremos para formar un circuito, y se colocan en un gradiente de temperatura, manifiesta un flujo de calor y un flujo de electrones conocido como corriente Seebeck.
La fuerza electromotriz (FEM) que genera la corriente se conoce como fuerza electromotriz de termopar o tensiónde Seebeck.
El coeficiente Seebeck (S) se define como la derivada de dicha tensión (E) con respecto a la temperatura (T):
S = dE / dT
[pic]
Efecto Peltier: Descubierto par Jean C. A. Peltier en 1834, consiste en el calentamiento a enfriamiento de una unión entre dos metales distintos al pasar corriente por ella. Al invertir el sentido de la corriente se invierte también elsentido del flujo de calor. Este efecto es reversible e independiente del contacto. Depende solo de la composición y de la temperatura de la unión.
Efecto Thompson: Descubierto por William Thompson (Lord Kelvin) en 1847-54, consiste en la absorción a liberación de calor por parte de un conductor homogéneo con temperatura no homogénea por el que circula una corriente. El calor liberado es...
Palabras claves: Termopar, Seebeck, amplificador, Peltier
1. INTRODUCCIÓN
Se construye un termómetro digital basado en un sensor termopar tipo K GMQSS-M100 con probeta de temperatura de bajo ruido y conector miniatura modelo WCP-GMQ, cuyofabricante es Omega, utilizando estos equipos garantizamos una alta exactitud de la probeta con el conector, así como protección contra el ruido eléctrico. Adicionalmente en la construcción de este instrumento se utilizo un conjunto acondicionador basado en el Amplificador LTC2053, como circuito compensador de temperatura el sensor de precisión LM35 el cual no requiere calibración y ajuste externo y tiene una precisión de 0,25°C; como el elemnto de interfase se utiliza el microcontrolador PIC16F873, el cual soporta a un convertidor A/D de 10 bits y la presentación final en un display 7 segmentos de 4 digitos modelo FE0202.
2. FUNDAMENTOS TEORICOS
Sensores generadores: Se consideran sensores Generadores aquellos que generan una señal eléctrica a partir de la magnitud que miden,sin necesidad de una alimentación eléctrica.
Esto es una alternativa para medir muchas de las magnitudes ordinarias como por ejemplo: temperatura, fuerza, presión, y otras magnitudes afines.
En algunos casos: Transductor Efecto Reversible
En esta parte se toma en cuenta las fuentes de Interferencia cuyos efectos pueden producirse inadvertidamente en los circuitos. Ejemplos:Ruidos (Mecánicos, Magnéticos, Eléctricos, Térmicos, Electrónicos).
Fuerzas Electromotrices.
Vibraciones.
Presencia de Dieléctricos o Potenciales galvánicos.
Termopar: Un termopar es un dispositivo para la medición de temperatura, basado en efectos termoeléctricos. Es un circuito formado por dos conductores de metales diferentes o aleaciones de metales diferentes, unidas ensus extremas y entre cuyas uniones existe una diferencia de temperatura, que origina una fuerza electromotriz efecto Seebeck.
La fuerza electromotriz generada por el termopar esta en función de la diferencia de temperatura entre la unión fría y caliente, pero más específicamente, ésta es generada como un resultado de los gradientes de temperatura las cuales existen a lo largo de la longitud delos conductores.
Inventor Thomas Johann Seebeck (1770 - 1831): :Físico y medico alemán. Perteneció a la Academia de Ciencias de Berlin. En 1821-22 descubrió la termoelectricidad y la pila termoeléctrica. Descubrió el efecto que lleva su nombre, que consiste en el paso de la corriente a través de un circuito formado por dos metales distintas cuyas uniones se mantienen a temperaturas distintas yque es el fundamento de los termopares.
Efecto Seebeck: Cuando las uniones de dos conductores se unen por sus extremos para formar un circuito, y se colocan en un gradiente de temperatura, manifiesta un flujo de calor y un flujo de electrones conocido como corriente Seebeck.
La fuerza electromotriz (FEM) que genera la corriente se conoce como fuerza electromotriz de termopar o tensiónde Seebeck.
El coeficiente Seebeck (S) se define como la derivada de dicha tensión (E) con respecto a la temperatura (T):
S = dE / dT
[pic]
Efecto Peltier: Descubierto par Jean C. A. Peltier en 1834, consiste en el calentamiento a enfriamiento de una unión entre dos metales distintos al pasar corriente por ella. Al invertir el sentido de la corriente se invierte también elsentido del flujo de calor. Este efecto es reversible e independiente del contacto. Depende solo de la composición y de la temperatura de la unión.
Efecto Thompson: Descubierto por William Thompson (Lord Kelvin) en 1847-54, consiste en la absorción a liberación de calor por parte de un conductor homogéneo con temperatura no homogénea por el que circula una corriente. El calor liberado es...
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