Proyecto

INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE MISANTLA

INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA

MATERIA: INGENIERIA DE CONTROL PROYECTO: “CONTROL DE TEMEPERATURA”

PRESENTA: JIMENEZ HERNANDEZ GIL FABIAN

INTRODUCCIÓN
En este proyecto se explicara el funcionamiento de los diversos dispositivos y elementos que compondrán todas nuestras etapas que componen nuestro circuito que será capaz de controlar latemperatura de una cámara compuesta por elementos resistivos que tenderán a elevar la temperatura hasta un límite fijado por el controlador. también se mostrara y explicara la simulación de este proyecto.

DESARROLLO

Esta práctica consta de 5 simples etapas

1.-construccion de la cámara de temperatura.

2.-polarizacion y funcionamiento del circuito integrado lm35

3.-amplificacion de la señaldel lm35 con amplificador operacional

4.-comparacion de la señal con amplificador operacional en modo restador inversor.

5.-optoaislar el circuito de control del circuito de potencia

Etapa 1.- construcción de la cámara de temperatura
La construcción de esta cámara fue pensada y basado en tomar un microondas que ya no sirviera para utilizar la carcasa y ahí introducir en este loselementos resistivos que en este caso fueron tres soques para introducir tres focos de 100W como a continuación se muestra a continuación.

Etapa 2: polarización y funcionamiento del circuito integrado lm35
Como sabemos el lm35 entrega 10 mV por cada grado centígrado y tiene un rango de temperatura de -55c a 150c entonces tenemos el circuito que funciona con alimentaciones entre 4v y 30v

Circuitocon lm35 El capacitor se coloco para filtrar la señal la cual será entregada mili volts por lo que tendrá que ser amplificada por que cualquier rizado o distorsión nos entregaría una señal muy errónea. Se realizo una prueba para medir la temperatura ambiente del lugar usando el lm35 y observamos que la temperatura es de 30C a continuación se muestra la imagen.

Etapa 3: amplificación de laseñal del lm35 con amplificador operacional
Para la amplificación de esta señal se opto por usar un lm741 ya que es un amplificador operacional muy conocido de bajo costo y simple de entender la amplificación se realizo en modo no inversor y para usos prácticos se opto para una ganancia de 10.

Diagrama de amplificador operacional en modo no inversor. Como Vo = Vi (1 + R1 / R2) Y k K representa laganancia Si k=10 Y proponemos R2=1k Por lo tanto k = (1 + R1 / R2) Entonces (k-1)R2=R1 R1= (10-1) (1k ) R1=9k 

Este arreglo nos permite amplificar el voltaje de entrada multiplicado por 10 hasta cierto nivel porque esta ganancia también depende del voltaje de polarización del amplificador operacional porque ay un momento en el que el voltaje de entrada ya no puede ser amplificado solohasta un cierto nivel de voltaje y a este fenómeno se le llama saturación del amplificador. A continuación se muestra el circuito simulado y real del amplificador operacional lm741 con una ganancia de 10

Circuito amplificador con lm741.

Circuito real del amplificador con lm741

Se realizaron pruebas a una temperatura ambiente de 30C para corroborar que la señal del lm35 en realidad esamplificada 10 veces.

Podemos notar que efectivamente la amplificación fue la calculada ay un pequeño margen de error pero es muy despreciable.

Etapa 4: comparación de la señal con amplificador operacional en modo restador inversor.
Este arreglo nos permite comparar el voltaje de entrada con un voltaje de referencia es decir que si tenemos cierto voltaje de entrada (V1) y un voltaje de referencia(V2) el voltaje de salida (Vout) será igual al voltaje de referencia menos el voltaje entrada siempre y cuando las 4 resistencias sean iguales.

Circuito restador inversor

Ya que las cuatro resistencias pueden ser independientes una de otra propondremos que las 4 resistencias que serán de 1k esto nos permitirá lo siguiente. Si R1=1k, R2=1k, R3=1k, R4=1k Por lo tanto sustituimos en...