reporte final RTD

UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR
FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA
ESCUELA DE INGENIERIA ELÉCTRICA
INSTRUMENTACION ELECTRONICA 115

LABORATORIO 6
RTD Proyecto de Interfaces y Sensores
Catedrático Responsable:

Ing. José Roberto Ramos López
Instructor:
Br. Francisco Eduardo Vásquez Chávez
Grupo de laboratorio:
Miércoles 1.20 pm -3.00 pm
Presentan:
Nombres

carné

Daniel Ernesto Flores MartínezFM07019

José Javier Espinoza Alemán

EA09012

Ciudad Universitaria, 26 de junio de 2015

RESUMEN
Este reporte estudia el funcionamiento de un resistor dependiente de temperatura LDR o
popularmente conocido como termoresistencia. El circuito consta de una serie de etapas
encargadas de convertir la temperatura en tensión, esto se logra gracias a un dispositivo
llamado RTD, este dispositivo es unaresistencia que varía de valor según la temperatura a
la que se encuentre, por ejemplo si la resistencia RTD se encuentra sumergida en agua en
su punto de ebullición (100 °C aproximadamente) la resistencia que presentara es de
138.5 Ω en el otro extremo a 0 °C la resistencia debería de ser 100 Ω. En el transcurso de
la elaboración de este proyecto se harán recomendaciones y verificaremos losresultados
que se simulan y los que se obtienen.

MATERIAL Y EQUIPO UTILIZADO
EQUIPO
PROTOBOARD
FUENTE DC 0 V – 20 V

MULTIMETRO DIGITAL
AMPERIMETRO DIGITAL

MATERIALES
2 LF356
4 CAPACITORES DE 0.1 𝜇𝐹
2 RESISTENCIAS DE 10 𝑘Ω
1 RESISTENCIAS DE 22 𝑘Ω
2 RESISTENCIA DE 4.7 𝑘Ω

1 RESISTENCIA DE 330 Ω
1 AMP.01
LM 7805
AD7541
1 RTD

INTRODUCCION
Las termorresistencias trabajan según el principio de que a medidavaria la temperatura, su
resistencia se modifica, y la magnitud de esta modificación puede relacionarse con la
variación de la temperatura.
Las de uso más común se fabrican de alambres finos soportaos por un material aislante y
luego encapsulados. El elemento encapsulado se inserta luego dentro de un tuvo o vaina
metálica cerrado en un extremo que se llena con polvo aislante y se sella con cementopara
impedir que absorba humedad.
El platino encuentra aplicación dentro de un amplio rango de temperaturas y es el material
más estable y exacto. La relación resistencia-temperatura correspondiente al alambre de
platino es tan reproducible que la termorresistencia de platino se utiliza como estándar
internacional de temperatura desde −260 °𝐶 ℎ𝑎𝑠𝑡𝑎 630 °𝐶.

Material
Rango
Precisión
−200 °𝐶 𝑎 950°𝐶
PLATINO
0.01
−150 °𝐶 𝑎 300 °𝐶
NIQUEL
0.50
−200 °𝐶 𝑎 120 °𝐶
COBRE
0.10
Tabla 1. Rangos de temperatura y precisión.

Su construcción puede hacerse con 2, 3 o 4 cables, según la necesidad del proceso. Una RTD
puede tener el aspecto siguiente:

Figura 1. RTD de platino de 3 hilos.

Desarrollo de la práctica
Especificaciones de la práctica
Rango de temperatura:

0 °𝐶 𝑎 100 °𝐶

Voltaje de salida:0𝑉𝑎1𝑉

Fuente de corriente JFET
Programación del ADC

Se dispone de una RTD de platino tal que:
Temperatura
Resistencia
Voltaje de salida
100 Ω
0 °C
0V
139.2 Ω
100 °C
1V
Tabla 2. Requerimientos de diseño.
Teniendo en cuenta los valores de la resistencia de la RTD se procede al diseño del circuito.



Resistencia de la fuente de corriente basada en JFET

Figura 2. Fuente de corriente JFET.
Tal como seaprendió en ELC115 para un FET las corrientes de compuerta son cero (en el
orden de los microamperios), lo que simplifica el análisis, se tiene entonces:

𝑅𝐴1 =

𝑉𝑟𝑒𝑓
𝑖𝑟𝑒𝑓

Donde
𝑉𝑟𝑒𝑓 : 𝑣𝑜𝑙𝑡𝑎𝑗𝑒 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝐿𝑀7805
𝑖𝑟𝑒𝑓 : 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑒𝑛 𝑒𝑠𝑡𝑒 𝑐𝑎𝑠𝑜 1 𝑚𝐴
Para el LM7805 𝑉𝑜𝑢𝑡 = 𝑉𝑟𝑒𝑓 = 5.0 𝑉
𝑹𝑨𝟏 =


5𝑉
= 𝟓 𝒌𝛀
1 𝑚𝐴

Entrada diferencial en el AMP01

A 0°C:
𝑉1 = −𝑅𝑅𝑇𝐷 ∗ 𝑖𝑟𝑒𝑓 = −100 Ω ∗ 1 𝑚𝐴𝑽𝟏 = −𝟏𝟎𝟎 𝒎𝑽
A 100 °C:
𝑉𝑅𝑇𝐷 = −𝑅𝑅𝑇𝐷 ∗ 𝑖𝑟𝑒𝑓 = −139.2 Ω ∗ 1 𝑚𝐴
𝑽𝑹𝑻𝑫 = −𝟏𝟑𝟗. 𝟐 𝒎𝑽
Entonces el voltaje diferencial en las entradas del AMP01 será:
𝑉𝑖𝑑 = 𝑉1 − 𝑉𝑅𝑇𝐷
𝑉𝑖𝑑 = −100 𝑚𝑉 + 139.2 𝑚𝑉
𝑽𝒊𝒅 = 𝟑𝟗. 𝟐 𝒎𝑽

Figura 3. Entrada diferencial del amp01



Programación del DAC

Para el cálculo de la referencia de voltaje de 100 mV, en la entrada del Amp01, se hará uso
de un ADC7541 en cual con una...