Practica 1 LM35 Instrumentación

Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Cómputo Instrumentación 2CM5 Practica 1 LM35 Integrantes López onzales !eodoro Mart"nez #guilar $oa%u"n &odriguez Cer'antes #rturo

Objetivo

eneral #pre #prende nderr a dise dise(a (arr un circuito circuito acondicion acondicionador ador de señal señal que sirva para para conectar un sensor de temperatura en este caso el LM35

Diseñar un circuito acondicionador acondicionador de señal que sirva para conectar un sensor de temperatura. Especifico •

• •

Diseñar un CAS con una salida adecuada a lo que queremos, tomando en cuenta a la salida del sensor de temperatura Oservar ! comparar los datos te"ricos ! los datos pr#cticos $nterpretar los valores otenidos

Material y Equipo % &rotooard % LM35 'Sensor de temperatura( ) *+% 'Amplificadores Operacionales( ) esistencias %- % esistencia ).)/

% esistencia 330  Aire comprimido comprimido Encendedor  1arios 1arios Cales

Equipo % 2uente de alimentaci"n %5 4%5 ) Multmetros di6itales

Marco Teórico LM35 El LM35 es un se sens nsor or de te temp mper erat atur ura a con un una a pr prec ecis isi" i"n n calirada de % 7C. Su ran6o de medici"n aarca desde 55 8C 9asta %50 8C. La salida es lineal ! cada 6rado Celsius equivale a %0 m1.

*+% :n amplificador operacional, a menudo conocido opamp por por sus si6las si6las en in6l;s in6l;s 'ope 'operat ration ional al amplif amplifier ier(( es un dispo disposit sitivo ivo amplif amplifica icado dorr electr electr"n "nico ico de alta alta 6ana 6ananc ncia ia acoplado en corriente continua que tiene dos entradas ! una salida. En esta confi6uraci"n, la salida del dispositivo es, 6eneralmente, de cientos de miles de veces ma!or  que la diferencia de potencial entre sus entradas.

Desarrollo &lanteamiento del prolema

*ise(ar un circuito acondicionador de señal que sirva para conectar un sensor  de temperatura en este caso el LM35 con sensiilidad de %0mv<8c Se desea que la salida dee ser lineal, es decir que la temperatura medida por el sensor sea de 08C la salida del CAS dee ser de 0v= cuando el sensor mida %08c la salida del CAS ser# de %0mv

Dia6rama de >loques +58c

+5mv

LM3 5 *58c

3v

C#S *50mv

Ecuaciones

=

VT 

10 mv

°c

(T ° c )

Vo= 6.6666 VT 

Circuito eléctrico final

Graficas de los cálculos teóricos

#)* 5v

 !em  ! empe peratur ratura a 0 Entrada Ent rada C#S /++

.5+ .++

.++

-5+ -++

-++

55+ 5++

5++

,5+ ,++

,++

4oltae de Salida m'

35+ 3++

3++

25+ 2++

2++ 1++ + + +

15+ 1++ 5+ 5 1+ 15 2+ 25 3+ 35 ,+ ,5 5+ 55 - + -5 .+ .5

 !empe emperat ratur ura a c c

Entrada Ent rada C#S C#S 0 Salid Salida a C#S 5 ,

4oltae de Salida '

3 2 1 + + +

+6-. +633

1

16-. 1633

2

26-. 2633

3

36-. 3633

5

5 + 1 ++ ++ 1 5+ 5+ 2 ++ ++ 2 5+ 5+ 3 ++ ++ 3 5+ 5+ , ++ ++ , 5+ 5+ 5 ++ ++ 5 5+ 5+ - ++ ++ - 5+ 5+ . ++ ++ . 5+ 5+

4oltae Entrada m'

?emperatura 0 58c %08c

,

,6-. ,633

1t 0mv 50 mv %00 mv

1o 0 mv 333 mv @@@ mv

%58c )08c )58c 308c 358c +08c +58c 508c 558c @08c @58c *08c *58c

%50 mv )00 mv )50 mv 300 mv 350 mv +00 mv +50 mv 500 mv 550mv @00 mv @50 mv *00 mv *50 mv

%v %.333v %.@@@v )v ).333v ).@@@v 3v 3.333v 3.@@@v +v +.333v +.@@@v 5v

Graficas de los datos Prácticos

 !em  ! empe peratur ratura a 0 Entrad Entr ada a C#S -++

55+ 51+ ,7+

5++ ,++

4oltae de Salida m'

3++ 2++ 1++

37+ 31/32533+ 2753+2 2-2 23+2,+ 2++21+ 1/+1/7 1-+ 12+ 75

+ +

 !empe emperat ratur ura a c c

Entrada C#S 0 Salida C#S , 3652 36, 361-

365 3

2653 265

2617 2617 26126+1261 167. 16., 16-2 1653 16, 163, 162/ 1621 1612 +6/5 +6-5

2

4oltae de Salida ' 165 1 +65 + +

 !empe empera ratur tura a c c

?emperatura 08c 7658c 128c 1-8c 1/8c 1/678c 2+8c 218c 238c 2,8c 2-628c 27658c 3+628c 316/8c 32658c 338c 378c ,78c

1t + 75 12+ 1-+ 1/+ 1/7 2++ 21+ 23+ 2,+ 2-2 275 3+2 31/ 325 33+ 37+ ,7+

1o +' +6-5' +6/5' 1612' 1621' 162/' 163,' 16,' 1653' 16-2' 16.,' 167.' 26+1' 261' 261-' 2617' 2653' 361-'

518c 558c

51+ 55+

36,' 3652'

Conclusiones  Arturo En esta pr#ctica utiliamos el sensor de temperatura Lm35 este es un sensor que de sensiilidad tiene %0mv<8c entonces decimos que su salida es lineal cada cent6rado nos da %0 mv a9ora lo tenemos que condicionar para que nos de 0 a 5v para eso utiliados dos amplificadores una para tener la 6anancia @.@@@ ! otro que actu; como inversor !a que como se us" la entrada inversora para la 6anancia, se dee corre6ir el si6no ! en la 6raficas practicas se ve que la lnea no es completamente recta esto se dee a que la temperatura la aBamos ! suamos con muc9a rapide ! tomar el dato fue al6o complicado, ueno es que el circuito cumpli" con el oBetivo, solo que al momento de acoplarlo al convertidor anal"6ico di6ital le pondramos un ener para evitar que sorepase los 5 v

oaqun La señal de salida del sensor LM35 en un sistema de medici"n por lo re6ular se dee traaBar de tal modo que se pueda acoplar para la si6uiente fase de un sistema electr"nico. La señal puede ser demasiado pequeña, ! sera necesario amplificarla o a si mismo ser anal"6ica ! requerir su di6italiaci"n= ser di6ital ! convertirla en anal"6ica, dic9o lo anterior es primordial para cumplir estos oBetivos el uso de 9erramientas electr"nicas las cuales permiten el correcto procesamiento de los datos de entrada en un CAS, en este caso particular se emplearon amplificadores operacionales usando su confi6uraci"n de inversor con 6anancia a lao cerrado, para ser m#s precisos un dole inversor, a si pues se pudo oservar c"mo se desarrollaan sus valores te"ricos comparados con los pr#cticos los cuales variaan en poco o nada.  A ttulo personal personal puedo puedo replicar replicar que el uso e implementaci"n implementaci"n de un LM35 es demasiado c"modo ! pr#ctico para la medici"n de temperatura en sistemas electr"nicos.

?eodoro

El LM35 provee un voltaBe voltaBe pequeñ pequeño o que puede puede ser f#cilmen f#cilmente te acondic acondiciona ionado do mediante un par de amplificadores de voltaBe en confi6uraci"n inversora, lo cual facilita su acoplado a un sistema de medici"n di6ital. El LM35 es un dispositivo dispositivo de medici"n de temperatura sencillo de implementar, lo cual lo 9ace ideal para pequeños pro!ectos donde se necesite monitorear de forma forma autom# autom#ti tica ca la temper temperatu atura ra de un sistem sistema a sin necesi necesida dad d de una una 6ran 6ran precisi"n.