Transistores

DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE TRANSMISORES DE TEMPERATURA, HUMEDAD Y PRESIÓN
Martha Paola Jaimes V, Ana María López A.
Universidad de Antioquia
Facultad de Ingeniería
Departamento de Electrónica


RESUMEN


En el desarrollo de equipos industriales se utilizan transductores y sensores para obtener señales primarias con el objetivo de convertirlas en corrientes estándar, voltajesanalógicos y salidas digitales para el procesamiento y tratamiento con ayuda de la electrónica análoga y digital.
El trabajo trata los aspectos relacionados con la modelación y calibración de transmisores de presión, humedad y temperatura utilizados en diferentes procesos industriales.

Palabras claves: transmisores de presión, humedad y temperatura


1. INTRODUCCIÓN

En la actualidad eldesarrollo tecnológico brinda la oportunidad de encontrar diferentes soluciones a diversos problemas en el ámbito industrial. Uno de los más importantes es el censado de variables físicas, proceso en el que se han venido presentando grandes mejoras, gracias a la aparición de sensores con características superiores.

No se puede hablar de los sensores, como componentes electrónicos básicos, sin ver comose pueden adaptar a un sistema de adquisición y control. Por lo que se tendrán que ver las nuevas tecnologías de adaptación de estos sensores que como parte de una cadena de dispositivos, forman un sistema.
Estos adaptadores, como acondicionadores de señal, son los amplificadores industriales en sus diferentes estructuras de montaje, pasando por filtros o por procesadores analógicos, convirtiendoestas señales de analógico a digital para posteriormente ser procesados los datos con un Microcontrolador y actuando por medio de las salidas lógicas del procesador o por medio de un convertidor digital a analógico.


Fig. 1 Diagrama de bloques simplificado de la arquitectura de un transmisor de 4 a 20Ma


2. REQUERIMIENTO PARA LOS TRANSMISORES

2.1 SENSORES

2.1.1 SENSOR DE PRESIÓNSensor diferencial de presión, Se aplican dos presiones y la posición del diafragma sensor será una función de la presión diferencial, un cambio en la presión P1 producirá un cambio en la presión P2. El sensor utilizado es el modelo PX170, que maneja un rango de 0 a 28 in H2O (Pulgadas de agua) y con una alimentación de 10 Vdc.

2.1.2 SENSOR DE HUMEDAD
El principio del sensor es capacitivo loforma un condensador de dos láminas de oro como placas y como dieléctrico una lámina no conductora que varia su constante dieléctrica, en función de la humedad relativa de la atmósfera ambiente. El valor de la capacidad se mide como humedad relativa.
Este tipo de sensor es especialmente apropiado para ambiente de alta temperatura porque el coeficiente de temperatura es bajo y el polímerodieléctrico puede soportar altas temperaturas. Los sensores capacitivos son también apropiados para aplicaciones que requieran un alto grado de sensibilidad a niveles bajos de humedad, donde proveen una respuesta relativamente rápida. El sensor utilizado es el HS8001, la alimentación es de 5 Vdc y su rango de salida esta entre 0-1 V.


2.1.3 SENSOR DE TEMPERATURA
Es un sensor infrarrojo de temperaturamodelo 403265 de alta precisión, su condición de operación está entre -40ºC a 140ºC y humedad relativa menor del 70%, precisión +2% de la lectura o +6ºC, consumo en espera de 5mA, pero es calibrado de tal manera para que trabaje en un rango entre -20ºC a 120ºC, trabaja normalmente con una excitación de 6Vdc, no esta diseñado a prueba de agua o polvo, el vapor el polvo, el humo puede afectar laprecisión en la medición.

2.2 AMPLIFICADOR
Amplificador de instrumentación tiene como objetivo filtrar la señal de todo el ruido modo común que se le puede introducir al circuito y adecuar la señal necesaria para la entrada al conversor, por esta razón se elige el AD620 como el amplificador, tiene las siguientes características, maneja una ganancia que esta entre 1y 10000; se alimenta con un...