calibracion de un termómetro de resistencia

PRACTICA DE LABORATORIO Nº 7


CALIBRACIÓN DE UN TERMÓMETRO DE RESISTENCIA


I. OBJETIVO:

1.1. Determinar la ecuación de calibración de un elemento sensor (termómetro de resistencia de platino), mediante la medición de temperaturas y resistencias.
1.2. Determinar algunas características sistemáticas de este elemento sensor.


II. FUNDAMENTO TEORICO:

La resistencia de la mayoríade los metales aumenta razonablemente en la forma lineal con una temperatura que va desde -100°C a +800°C. La relación general entre la resistencia RT () de un elemento metálico y la temperatura T (°C) es una serie de potencia de la forma:


RT=Ro (1+ T+ T2 + T3 +…) ………… (1)


Donde: Ro () es la resistencia a °C

,, Soncoeficientes térmicos de resistividad.

La magnitud de los términos no lineales por lo general es pequeña.
Aunque es relativamente costoso, el platino es la elección común para producción de termómetros industriales con resistencia; se utilizan metales más económicos. En especial níquel y cobre, para aplicaciones menos exigentes. El platino es el metal preferido porque químicamente inerte, tienecaracterísticas lineales y repetibles de resistencia – temperatura, se puede utilizar gama más amplias de temperaturas (-200°C a +800°C) y en muchos tipos de ambientes. Puede refinarse con alto grado de pureza, lo que asegura que las variaciones estadísticas en resistencia, entre elementos similares a la misma temperatura, sean reducidas.


III. PARTE EXPERIMENTAL:

3.1. INSTRUMENTOS YMATERIALES:

Un termómetro de mercurio de -10°C a 350°C.
Un termómetro de resistencia de platino.
Un multímetro digital.
Un vaso de precipitación.
Un agitador.
Un soporte, aceite y hielo.

3.2 PROCEDIMIENTO:

Armar el equipo experimental como se muestra en la figura N° 01.



Fig. Nº 01. Realizamos la medición de la resistencia en función de la temperatura

Colocar el aceitedentro del vaso de precipitación.

Seleccionar en el multímetro, el ohmímetro con el rango apropiado.

Tomar mediciones de temperaturas y resistencias desde T = 0°C asta T=200°C, para intervalos de3 10°C, anotarlos en la tabla N°.1. Para una buena medición agite el aceite para uniformizar la temperatura.



Fig. Nº 02. Colocamos el vaso con aceite en un vaso más grande con agua y hielopara enfriarlo y tomar las mediciones de descenso de temperatura.


Repita el paso (d) pero en forma descendiente y anotar las mediciones en la tabla N°.2.


IV. RESULTADOS:

4.1 TABLA DE DATOS EXPERIMENTALES:

Tabla N°.1: Mediciones en forma ascendente para la temperatura del sensor.

T °C ()
R( )( )
0
101.7
10
105.5
20
107.7
30
112.2
40
115.6
50
119.0
60
122.670
124.0
80
126.6
90
130.4
100
134.3
110
138.4
120
142.3
130
146.2
140
150.2
150
154.0
160
157.4
170
161.1
180
165.8
190
171.2
200
177.2


Tabla N°.2: Mediciones en forma descendente para la temperatura del sensor.

T °C
R( )
200
181.5
190
175.3
180
171.2
170
167.4
160
163.6
150
159.9
140
155.8
130
151.3
120
147
110
144
100
139.7
90
135.880
131.7
70
128.4
60
126.1
50
122.0
40
117.2
30
113.2
20
112.1
10
104.4
0
100.9


V. DISCUCIONES:

Para calcular la ecuación de calibración del sensor (termómetro de resistencia).Hay cierta diferencia entre el cálculo de los mínimos cuadrados y lo obtenido en el Microsoft Excel.

Como podemos apreciar no siempre los porcentajes son positivos.

V. CUESTIONARIO:

1.Utilizando la ecuación (1), para Grado 1 y la tabla N° 1.:

a) Aplicar el método de mínimo cuadrados (recta), obtener los valores de las constantes R0 y del sensor (termómetro de resistencia).





Si: , , , , ,










b) Dar la ecuación de calibración y el coeficiente de correlación del sensor.



c) Utilizando Microsoft Excel obtener la gráfica de...