viernes, 27 de abril de 2007

Pre Laboratorio, Caracterización de Sensores

CARACTERIZACIÓN DE SENSORES

Pre - laboratorio.


OBJETIVOS

  • Caracterizar sensores
  • Calcular los errores obtenidos diferenciando el de cero, ganancia y no linealidad
CONTENIDO DEL SIGUIENTE INFORME:
  • LAS MEDIDAS TEORICAS QUE DEBERIAN OBTENERSE EN EL LABORATORIO.
  • EL RANGO DE VOLTAJE ARROJADO POR EL TERMOPAR PARA LOS INTERVALOS A MEDIR.


MARCO TEÓRICO


El siguiente escrito es continuación de lo descrito anteriormente, una vez visto el sensor a utilizar en el laboratorio se procedió a indagar acerca de éste y se encontraron datos importantes que servirán al momento de llevar a la práctica lo aprendido hasta ahora en la asignatura.

Lo siguiente es el concepto de Termopar segun la herramienta Wikipedia:

Un termopar es un circuito formado por dos metales distintos que produce un voltaje siempre y cuando los metales se encuentren a temperaturas diferentes.
En
electrónica, los termopares son ampliamente usados como sensores de temperatura. Son económicos, intercambiables, tienen conectores estándar y son capaces de medir un amplio rango de temperaturas. Su principal limitación es la exactitud ya que los errores del sistema inferiores a un grado centígrado son difíciles de obtener.

Tipos de termopares :

  • Tipo K (Cromo (Ni-Cr) / Aluminio (aleación de Ni-Al)): con una amplia variedad de aplicaciones, está disponible a un bajo costo y en una variedad de sondas. Tienen un rango de temperatura de -200 ºC a +1.200 ºC y una sensibilidad 41µV/°C aprox.
  • Tipo E (Cromo / Constantán (aleación de Cu-Ni)): No son magnéticos y gracias a su sensibilidad, son ideales para el uso en bajas temperaturas, en el ámbito criogénico. Tienen una sensibilidad de 68 µV/°C.
  • Tipo J (Hierro / Constantán): debido a su limitado rango, el tipo J es menos popular que el K. Son ideales para usar en viejos equipos que no aceptan el uso de termopares más modernos. El tipo J no puede usarse a temperaturas superiores a 760 ºC ya que una abrupta transformación magnética causa una descalibración permanente. Tienen un rango de -40ºC a +750ºC.
  • Tipo N (Nicrosil (Ni-Cr-Si / Nisil (Ni-Si)): es adecuado para mediciones de alta temperatura gracias a su elevada estabilidad y resistencia a la oxidación de altas temperaturas, y no necesita del platino utilizado en los tipos B, R y S que son más caros.

Por otro lado, los termopares tipo B, R y S son los más estables, pero debido a su baja sensibilidad (10 µV/°C aprox.) generalmente son usados para medir altas temperaturas (superiores a 300 ºC).

  • Tipo B (Platino (Pt)-Rodio (Rh)): son adecuados para la medición de altas temperaturas superiores a 1.800 ºC. El tipo B por lo general presentan el mismo resultado a 0 ºC y 42 ºC debido a su curva de temperatura/voltaje.
  • Tipo R (Platino (Pt)-Rodio (Rh)): adecuados para la medición de temperaturas de hasta 1.600 ºC. Su baja sensibilidad (10 µV/°C) y su elevado quitan su atractivo.
  • Tipo S (Hierro / Constantán): ideales para mediciones de altas temperaturas hasta los 1.600 ºC, pero su baja sensibilidad (10 µV/°C) y su elevado precio lo convierten en un instrumento no adecuado para el uso general. Debido a su elevada estabilidad, el tipo S es utilizado para la calibración universal del punto de fusión del oro (1064,43 °C).
  • Tipo T: es un termopar adecuado para mediciones en el rango de -200 ºC a 0 ºC. El conductor positivo está hecho de cobre y el negativo, de constantán.



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* % * ***** Valor Patron ******** * Valor a la salida del *
* * **** variable a medir ************ * Transductor *
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*0% * ******* 0ºC ** ************ 0.0000 mV
* ****************************************************
* *
*25% * ******* 25ºC ********* **** 1.0000 mV
* ****************************************************
* *
*50% * ******* 50ºC ************** 2.023 mV
* ****************************************************
* *
*75% * ******* 75ºC ************** 3.059 mV
* ****************************************************
* *
*100% * ******* 100ºC ********** **** 4.096 mV
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