CALIBRACION
José Daniel Rincón Silva.
José Daniel Rincón Silva.
Juan Camilo Mahecha.
Jolman Baez
Jabaez63@misena.edu.co
Jose Alexander Martinez.
PRESENTADO A: INGENIERO ALVARO FERNANDEZ
PLANTA DE
TEMPERATURA (CALIBRACION).
INTRODUCCION:
En el presente se
muestra el estudio de la variable física temperatura atreves de la planta TY34/EV
junto con su tarjeta de control G34/EV.
Se elabora un
acondicionamiento de señal con amplificadores operacionales recibiendo la señal
del transductor de temperatura RTD.
El presente trabajo
se elabora con el fin de tener conocimiento del funcionamiento de transductores
y sensores industriales, la forma de calibración y conversión de señal análoga
a digital, para controlar alguna variable física tal y como se hace en los
procesos de la industria actual.
RESUMEN:
Este trabajo se
está realizando con el fin de que adquirir conocimientos más a fondo sobre control
Industrial para que así tener bases y conceptos teniendo en cuenta variables
físicas a controlar para optimizar procesos.
TEMPERATURA
La temperatura es
una magnitud referida a las nociones comunes de calor medible mediante un
termómetro. En física, se define como una magnitud escalar relacionada con la
energía interna de un sistema termodinámico, definida por el principio cero de
la termodinámica.
La temperatura es
medida en grados centígrados. farehteit y kelvin.
PLANTA DE TEMPERATURA
Los
transductores de temperatura tienen la función de transforman la magnitud física de temperatura
en una señal eléctrica que se transfiere a un controlador y
puede ser vista en un display o pantalla lcd.. La tarjeta G34/EV junto
con la unida externa TY34/EV permiten realizar experimentos para el análisis de
los procesos de transductores de temperatura, acondicionador de señales y
control de temperature.
Estos
modulos han sido diseñados para la
formación en el control de procesos relacionados con transductores y acondicionadores de señales de temperatura y
control de temperatura con controladores PID, este proceso se hace en conjunto
con un modulo exterior TY34/EV en el
cual se compone de un transductor de temperatura PTC, un termistor NTC, una
termopar tipo j y una RTD PT-100.
Figura 1. Planta de temperatura TY34/EV y
tarjeta de control G34/EV
ACONDICIONAMIENTO DE SEÑAL.
El acondicionamiento de señal se
elaboró usando como la entrada de señal la entregada por la resistencia de
temperatura RTD la cual al recibir mayor calor o temperatura habrá una mayor
agitación térmica, dispersándose más los electrones y reduciéndose su velocidad
media, aumentando la resistencia. A mayor temperatura, mayor agitación, y mayor
resistencia.
Para la
elaboracion del acondicionamiento de señal usan amplificadores operacionales en
este caso LM358 para con este generar un voltaje minimo de 0 y maximo de 5V
apartir de una señal de voltaje entregada por la Resistencia RTD.
RESISTENCIA RTD: es un detector de temperatura resistivo, es
decir, un sensor de temperatura basado en la variación de la resistencia de un
conductor con la temperatura. Su símbolo es el siguiente, en el que se indica
una variación lineal con coeficiente de temperatura positivo.
Figura 2. Simbolo RTD
Figura 3. Conexion RTD a planta de temperatura TY34/EV
Figura 4. Plano Esquematico Acondicionamiento de señal para RTD.
Figura 5. Mediciones
apartir del acondicionamiento de señal diseñado.
CALIBRACION
La calibración
de un instrumento involucra la comparación de la lectura del instrumento que se
está calibrando con la lectura generada por un instrumento de referencia (o patrón en este caso el LM35), bajo
determinadas condiciones.
De esta
definición se puede deducir que para calibrar un instrumento o un estándar se
necesita disponer de uno de mayor precisión (patrón) que proporcione el valor
convencionalmente verificable, el cual se utilizará para compararlo con la
indicación del instrumento que está siendo sometido a la calibración.
Figura 6 acondicionamiento de señal de 0-5V usando señal entregada por
la RTD.
PATRON DE MEDIDA PARA CALIBRACION LM35.
El LM35 es un sensor de temperatura con una precisión
calibrada de 1 °C. Su rango de medición abarca desde -55 °C hasta 150 °C. La
salida es lineal y cada grado Celcius equivale a 10 mV, por lo tanto:
150 °C = 4230 mV
-55 °C = -2180 mV1
Opera de 4v a
30v.
Figura 7. Figura física LM35.
Tabla de mediciones temperatura en grados C vs. Voltaje de salida
Grafica (temperatura en grados C vs. Voltaje de salida.)
LECTURA DE DATOS MEDIANTE CONVERSION ANALOGO DIGITAL (ADC)
La conversión
analógica-digital consiste en la transcripción de señales analógicas en señal
digital, con el propósito de facilitar su procesamiento (codificación,
compresión, etcétera) y hacer la señal resultante (digital) más inmune al ruido
y otras interferencias a las que son más sensibles las señales analógicas.
Para la conversión ADC se usa como herramienta la programación C como
lector de esta misma un microcontrolador PIC y para visualización de datos LCD.
Figura 8. Diagrama de bloques conversión ADC.
ADC MEDIANTE MICROCONTROLADOR
Figura 9. Plano Esquemático por medio de microcontrolador para conversión
ADC.
FIGURA 10. Programación en lenguaje c para lectura adc habilitando puertos análogos
del microcontrolador
FIGURA 11. Lectura ADC
(Lectura de temperatura en grados centígrados)
CONCLUSIONES
1. Para el control de una variable física se es
necesario conocer qué tipo de transductor se utilizará para obtener datos o
valores más adecuados según nuestra necesidad para lograr una calibración
exacta.
2. El uso de amplificadores operacionales es
importante a la hora de elaborar acondicionamientos ya que con estos al obtener
voltajes muy pequeños utilizando una configuración adecuada podemos lograr
obtener voltajes o corrientes con gran ganancia respecto a la señal recibida.
3. ADC es la conversión de señales analógicas a
digitales con el propósito de facilitar su procesamiento, codificación, compresión
y lectura de datos.
REFERENCIAS
[1]https://www.ecured.cu/Circuito_integrado_LM358
[2]http://www.asifunciona.com/electrotecnia/ke_resistencia/ke_resistencia_1.htm
Muy buena información sobre los Acondicionadores de señal.
ResponderBorrarSaludos!