Sensores generadores
Páginas: 17 (4213 palabras)
Publicado: 26 de marzo de 2011
Instrumentación Electrónica
II.- Las etapas de sensado y acondicionamiento electrónico.
2.- Sensores de resistencia variable y sus acondicionadores. 3.- Sensores de reactancia variable, electromagnéticos y sus acondicionadores. 4.- Sensores generadores y sus acondicionadores. 5.- Otros tipos de sensado. 6.- Amplificadores operacionales de propósito especial.
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InstrumentaciónElectrónica
Sensores generadores
Sensores Generadores
No requieren alimentación auxiliar. Están basados en efectos reversibles. Algunos efectos físicos en los que están basados son fuentes de interferencia en otras situaciones (f.t.e.m., deformación en cables).
Termoeléctricos Termoeléctricos Electroquímicos Electroquímicos Piezoeléctricos Piezoeléctricos
133
InstrumentaciónElectrónica
Sensores generadores
Sensores Termoeléctricos
Efecto Seebeck en corriente (corriente termoeléctrica de cortocircuito)
Efecto Seebeck
Efecto Seebeck en tensión (tensión termoeléctrica en abierto).
Temperature Measurement Handbook. Cap. Application Notes. Standford (USA): Omega Engineering Inc, 1990.
Thomas Seebeck 1821
e AB = α ⋅ T
α: coeficiente de Seebeck
TemperatureMeasurement Handbook. Cap. Application Notes. Standford (USA): Omega Engineering Inc, 1990.
134
Instrumentación Electrónica
Sensores Termoeléctricos
Sensores generadores
Medida de la tensión de termopar
Unión J2 Unión J3 V2 (tensión termoeléctrica) V3=0 al ser J3 Cu-Cu.
Cu
Cu
El voltímetro mide
V = V1 − V2 ∝ T1 − T2
Para saber T1 hay que conocer previamente T2.Temperature Measurement Handbook. Cap. Application Notes. Standford (USA): Omega Engineering Inc, 1990.
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Instrumentación Electrónica
Sensores Termoeléctricos
Sensores generadores
Medida de la tensión de termopar
Cu
Cu
Temperature Measurement Handbook. Cap. Application Notes. Standford (USA): Omega Engineering Inc, 1990.
Solución Forzar T2 a una tª conocida previamente Bañotermoestático (0ºC). La lectura V se referencia a la tª de la unión J2 (Unión de referencia).
V = V1 − V2 = α ⋅ (TJ 1 − TJ 2 ) = α ⋅ t ª J 1 (º C )
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Instrumentación Electrónica
Sensores Termoeléctricos
Sensores generadores
Medida de la tensión de termopar
Cu
Termopar tipo (hierro-constantán)
J
Cu
Temperature Measurement Handbook. Cap. Application Notes. Standford(USA): Omega Engineering Inc, 1990.
El cable de hierro aumenta el número de uniones distintas (J3 y J4) y por tanto el número de tensiones de Seebeck. V3=V4 si TJ3=TJ4. Para asegurar que TJ3=TJ4 Realizar las uniones J3 y J4 en un bloque isotérmico.
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Instrumentación Electrónica
Sensores Termoeléctricos
Sensores generadores
Medida de la tensión de termopar
Termopar tipo J(hierro-constantán)
Cu
Bloque isotérmico Buen conductor eléctrico. Buen aislante térmico. Mantiene una tª en su interior constante (Tref).
Cu
La lectura será
V = V1 − V2 = α ⋅ (TJ 1 − Tref )
Temperature Measurement Handbook. Cap. Application Notes. Standford (USA): Omega Engineering Inc, 1990.
En la práctica, no es operativo disponer en el circuito termoeléctrico de un bañotermoestático y de un bloque isotérmico.
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Instrumentación Electrónica
Sensores Termoeléctricos
Sensores generadores
Medida de la tensión de termopar
Temperature Measurement Handbook. Cap. Application Notes. Standford (USA): Omega Engineering Inc, 1990.
Una solución tendente a eliminar el baño termoestático consiste en sustituirlo por un nuevo bloque isotérmico con la condición que esté ala temperatura de referencia Tref. . Sin embargo, sigue habiendo un inconveniente cual es la necesidad de emplear dos termopares (Fe-C y Fe-Cu) para realizar la medida con uno de ellos.
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Instrumentación Electrónica
Sensores Termoeléctricos
Sensores generadores
Medida de la tensión de termopar
Temperature Measurement Handbook. Cap. Application Notes. Standford (USA): Omega...
II.- Las etapas de sensado y acondicionamiento electrónico.
2.- Sensores de resistencia variable y sus acondicionadores. 3.- Sensores de reactancia variable, electromagnéticos y sus acondicionadores. 4.- Sensores generadores y sus acondicionadores. 5.- Otros tipos de sensado. 6.- Amplificadores operacionales de propósito especial.
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Sensores generadores
Sensores Generadores
No requieren alimentación auxiliar. Están basados en efectos reversibles. Algunos efectos físicos en los que están basados son fuentes de interferencia en otras situaciones (f.t.e.m., deformación en cables).
Termoeléctricos Termoeléctricos Electroquímicos Electroquímicos Piezoeléctricos Piezoeléctricos
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Efecto Seebeck en corriente (corriente termoeléctrica de cortocircuito)
Efecto Seebeck
Efecto Seebeck en tensión (tensión termoeléctrica en abierto).
Temperature Measurement Handbook. Cap. Application Notes. Standford (USA): Omega Engineering Inc, 1990.
Thomas Seebeck 1821
e AB = α ⋅ T
α: coeficiente de Seebeck
TemperatureMeasurement Handbook. Cap. Application Notes. Standford (USA): Omega Engineering Inc, 1990.
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Sensores Termoeléctricos
Sensores generadores
Medida de la tensión de termopar
Unión J2 Unión J3 V2 (tensión termoeléctrica) V3=0 al ser J3 Cu-Cu.
Cu
Cu
El voltímetro mide
V = V1 − V2 ∝ T1 − T2
Para saber T1 hay que conocer previamente T2.Temperature Measurement Handbook. Cap. Application Notes. Standford (USA): Omega Engineering Inc, 1990.
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Sensores Termoeléctricos
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Medida de la tensión de termopar
Cu
Cu
Temperature Measurement Handbook. Cap. Application Notes. Standford (USA): Omega Engineering Inc, 1990.
Solución Forzar T2 a una tª conocida previamente Bañotermoestático (0ºC). La lectura V se referencia a la tª de la unión J2 (Unión de referencia).
V = V1 − V2 = α ⋅ (TJ 1 − TJ 2 ) = α ⋅ t ª J 1 (º C )
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Sensores Termoeléctricos
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Medida de la tensión de termopar
Cu
Termopar tipo (hierro-constantán)
J
Cu
Temperature Measurement Handbook. Cap. Application Notes. Standford(USA): Omega Engineering Inc, 1990.
El cable de hierro aumenta el número de uniones distintas (J3 y J4) y por tanto el número de tensiones de Seebeck. V3=V4 si TJ3=TJ4. Para asegurar que TJ3=TJ4 Realizar las uniones J3 y J4 en un bloque isotérmico.
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Sensores Termoeléctricos
Sensores generadores
Medida de la tensión de termopar
Termopar tipo J(hierro-constantán)
Cu
Bloque isotérmico Buen conductor eléctrico. Buen aislante térmico. Mantiene una tª en su interior constante (Tref).
Cu
La lectura será
V = V1 − V2 = α ⋅ (TJ 1 − Tref )
Temperature Measurement Handbook. Cap. Application Notes. Standford (USA): Omega Engineering Inc, 1990.
En la práctica, no es operativo disponer en el circuito termoeléctrico de un bañotermoestático y de un bloque isotérmico.
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Sensores Termoeléctricos
Sensores generadores
Medida de la tensión de termopar
Temperature Measurement Handbook. Cap. Application Notes. Standford (USA): Omega Engineering Inc, 1990.
Una solución tendente a eliminar el baño termoestático consiste en sustituirlo por un nuevo bloque isotérmico con la condición que esté ala temperatura de referencia Tref. . Sin embargo, sigue habiendo un inconveniente cual es la necesidad de emplear dos termopares (Fe-C y Fe-Cu) para realizar la medida con uno de ellos.
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Medida de la tensión de termopar
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