Regulador Electrónico De Temperatura

1

Termorregulador Electr´ nico ON - OFF Con
o
Rangos de Operaci´ n Ajustables
o
Departamento de Ingenier´a El´ ctrica, Electr´ nica y Computaci´ n
ı
e
o
o
Universidad Nacional De Colombia - Sede Manizales
Asignatura : Circuitos y dispositivos.
Hector D. Sandoval C. 811064
Omar J. Soache R. 210558
Diana C. Rojas U. 211057
Enero 27 de 2012

Resumen—El fin de este documento es dara conocer uno de los
tantos modos de regular la temperatura por medios electr´ nicos,
o
˜
se realiz´ un diseno a base de amplificadores operacionales
o
LM324, junto con un sensor LM35 y componentes utilizados
cotidianamente en nuestros laboratorios; haciendolos funcionar
dentro de determinado rango. .
Palabras Claves—OPAM, LM324, LM35,RELE, TRIMER,
TRANSISTOR.

I.

O BJETIVOS

Crearun sistema electr´ nico que nos permita controlar
o
la temperatura dentro de determinados rangos.
Aprender a el proceso para crear un circuito en PCB.

II.

´
M ARCO T E ORICO

A lo largo de la historia la temperatura ha jugado un papel
importante en nuestras vidas, y hoy en d´a gracias a los avances
ı
electronicos encontramos elementos que nos permiten ajustarla
seg´ n sea nuestranecesidad.
u

IV.

EQUIPO A UTILIZAR

Fuente DC.
Mult´metro.
ı
Banana - Caiman.
LM35.
LM324.
Trimer 1k.
Trimer 10k.
Transistores 2N3904.
Diodos
Resistencias 1k, 1.2k, 5k, 10k.
´
˜
1. ADQUISICION DE LA SENAL Y ETAPA DE
AMPLIFICACION
En este proyecto se utiliz´ el sensor de temperatura LM35
o
con un encapsulado to-92 al cual se alimenta con 9V para
que comience su proceso yaque su rango de funcionamiento
esta entre 4VDC y 35VDC, estando en marcha el sensor
captura la temperatura del ambiente transformando los grados
en milivoltios los cuales alimentaran el amplificador de
instrumentaci´ n el cual amplifica la se˜ al.
o
n
Configuraci´ n del LM35 y el LM324:
o

III.

´
A RITM E TICA A PLICADA

Ley de Ohm
v=Ri

(1)

vf Rn
R1 + Rn

(2)

Divisor deVoltaje
vn =

Ley de voltajes de Kirchhoff
Figura 1.LM35

N

Vk = V1 + V2 + V3 + ... + Vn = 0
k=1

(3)

2

Figura 2.LM324

Figura 4. Amplificador de Instrumentaci´ n Segunda Parte.
o

Figura 3. Amplificador Instrumentacion

Como R1 ,y R3 son iguales se obtiene la ecuaci´ n de
o
ganancia del amplificador:
Vout = (1 +

La se˜ al adquirida por el amplificador se obitne deacuerdo a
n
la siguiente formula:
−R 1
R2

∗ V2

Vb = (1 +

R3
R2 )

Va =

∗ V2

Va − Vb = ( −R1 ∗ V2 ) − ((1 +
R2

R3
R2 )

∗ V2 )

Vout = (−I1 R6 )(−I1 R7 )
Va − Vb = I1 ∗ (R4 + R5 )
Reemplazando los valores de R4 , R5 , R6 , R7 , por 10k se
obtiene:
Vout = −2I1 10k (4)
Va − Vb = 2I1 10k (5)
Despejando I1 de (5)
I1 =

Va −Vb
2∗10k

Reemplazando I1 en (4)
R1Vout = ( R2 ∗ V2 ) + V2 + ( R3 ∗ V2 )
R2

2(1,2)
R2 )

∗ V2

2. ETAPA DE COMPARACION
Nuestra amplificaci´ n trabaja en un rango de 30 ◦ a 60 ◦
o
que son el equivalente seg´ n la salida del amplificador de
u
instrumentaci´ n a 1 V y 2V, esta etapa esta dividida en
o
tres partes; en la primera se acciona una lampara cuando
la temperatura es inferior a 30 ◦ , en la segunda cuando latempuratura se encuentra entre los 30 ◦ y los 60 ◦ no hace
nada, y en la tercera se acciona un ventilador cuando la
temperatura es superior a los 60 ◦ .
Para la primera etapa se utiliz´ un amplificador configurado
o
en modo de comparaci´ n:
o
Que funciona con un rango infererior a 30 ◦ el equivalente
a 1V en la salida del amplificador de instumentacion el
cual va conectado a la parte inversoradel amplificador
de comparaci´ n, a la parte no inversora se le aplica una
o
tensi´ n proveniente de un divisor de voltaje, con el fin de
o
que cuando la se˜ al del sensor sea menor que la tensi´ n
n
o
del divisor el operacional se sature a positivo y como esta
polarizado con +9V y con tierra genera un voltaje en la base
del transistor haciendo que este se sature accionando el rele
lo...