Experiencia 5
RESISTENCIA VARIABLE
1 - OBJETIVOS
• Mostrar como es el comportamiento de las resistencias Variables.
• Caracterizar sensores resistivos
• Calcular los errores obtenidos diferenciando el de cero, ganancia y no linealidad.
2 - MATERIALES
La tarjeta insertable UniTrain-l de Resistencias variables, SO4203-TB, sirve para analizar esta clase de resistencias, siendo posible estudiar lossiguientes tipos:
Fotorresistencia (LDR)
Termo resistencia con cociente negativo de temperatura (NTC)
Termo resistencia con coeficiente positivo de temperatura (PTC)
Varistores (VDR)
3 - FUNDAMENTO TEORICO
Para observaciones sencillas, se puede prescindir de la aplicación de la tecnología de medición puesto que las resistencias (excepto la VDR) reaccionan muy sensiblemente a las influenciasexternas. La sensibilidad de los componentes se puede variar por medio de potenciómetros O resistencias conectadas en Serie. Se puede comprobar la reacción de los Componentes que reaccionan a los cambios de temperatura simplemente con el tacto (temperatura corporal). La alimentación de tensión se realiza por medio del sistema de bus UniTrain-l o por los experimentadores.
Resistencias Variables Termoresistencia (NTC)
Las termo resistencias NTC (NTC = Coeficiente Temperatura Negativa) son semiconductores fabricados con cerámica policristalina de óxidos mixtos, que se emplean en mayor grado para la medición de la temperatura. En los materiales semiconductores, la cantidad de portadores libres de Carga se eleva con el aumento de la temperatura, de manera que la resistencia eléctrica disminuye antedicho aumento de temperatura. Por esta razón se los denomina también termistores. Con temperatura ambiente, presentan un coeficiente negativo de temperatura en orden de magnitud de -3 a -5 % por grado. El rango típico de temperatura va de -60°C a +200 °C. La dependencia en función de la temperatura obedece a la siguiente ecuación:
T: Temperatura en K
T0 : Temperatura de referencia
B: constantedependiente del material
La temperatura de referencia y la constante dependiente Bdei componente se pueden tomar de la correspondiente hoja de datos. Las temperaturas se deben expresar en Keivin. La transformación de la temperatura a grados Kelvin se realiza por medio la ecuación
T = (S + 273°C)
Las resistencias NTC poseen una Sensibilidad esencialmente mayor que los termómetros de resistenciametálica. Entre los campos de aplicación se encuentra todo tipo de medición y control automático de temperatura. La desventaja de muchas aplicaciones, no obstante, radica en que la curva de la resistencia no es lineal sino exponencial. Por tanto, se debe llevar a cabo una lineanización de dicha curva.
La tabla siguiente, muestra, a manera de ejemplo, los valores básicos de una resistencia NTC, con unatemperatura de referencia de To = 25°C y un valor de resistencia correspondiente de R25 = 5 KΩ
Tabla 1: Valores básicos de una resistencia NTC. (R25 5kΩ)
La imagen siguiente muestra la característica correspondiente (curva roja) junto con la característica de una resistencia que tiene un valor de referencia de 10k (curva azul).
4 - PROCEDIMIENTO
Característica estática de resistencia
En elexperimento siguiente se debe analizar la respuesta de las resistencias MTC. Para ello se registrará la Característica de una resistencia de este tipo y se discutirán los posibles rangos de aplicación de este tipo de resistencias.
Monte el circuito experimental que se representa a continuación en la sección ll de la tarjeta de experimentación SO4203―7B:
La animación siguiente ilustra el arregloexperimental
Abra el instrumento virtual Fuente de tensión continua y seleccione los ajustes que se detallan en la tabla siguiente (Tabla 2). Encienda a continuación el instrumento por medio de la tecla POWER.
Abra el instrumento virtual Voltímetro A y Amperímetro B, seleccione los ajustes que se detallan en la tabla siguiente.
En el caso que realice la medición de corriente empleando...
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