Lamentablemente, las prácticas anteriores no fueron concluidas debido a varios factores, en esas prácticas se acondicionaba el sensor usando muchas variables, es decir muchjos potenciometros para ajustar la salida a nuestro beneficio. En este caso, solo se emplearon 2 potenciómetros, 1 para ajustar el 0 y uno para ajustar la ganancia del amplificador de instrumentación, el cual fue suficiente para llevar a cabo todo el trabajo que no pudo realizarse en experiencias anteriores.
Objetivos
- Lograr el ajuste del error de cero.
- Lograr el ajuste del error de ganancia.
- Visualizar los resultados en una pantalla.
Resolución del CAD: es el número de bits que posee la salida del conversor analógico digital. El numero de estados que esta podrá tomar viene dado por: D = 2 ^ N, donde N es la resolución.
Error de cuantización: es el error intrínseco que presenta la conversión analógico digital, y depende del número de bits que este posea. De este modo, a mayor resolución, menor error de cuantización.
Aproximaciones sucesivas: es un modelo de circuito electrónico que permite la obtención de un número digital a partir de (y equivalente a) un voltaje continuo. Es un método de conversión analógico digital.
El circuito que se empleo para acondicionar el sensor fue el siguiente
En esta práctica se usó un convertidor AD con una resolución de 8 bits, que viene internamente en el microcontrolador PIC16f877, el cual emplea el método de conversión por aproximaciones sucesivas . Se empleó una pantalla lcd de 16x4, para la visualizacion de resultados.
Inicialmente se procedió a calentar a 100º el silo asignado en el laboratorio para poder calibrar nuestro medidor, ya que a esta temperatura el voltaje de salida deberia corresponder al voltaje maximo de entrada al microcontrolador, que son 5V, una vez hecho esto, se empezaron a hacer las medidas, quedando de la siguiente manera:
| % | Valor de la Variable Patrón | Valor de la Variable mostrada en el display. |
| 0% | 2ºC | 2ºC |
| 2ºC | 3ºC | |
| 2ºC | 1ºC | |
| 3ºC | 4ºC | |
| 3ºC | 3ºC | |
| 25% | 21ºC | 24ºC |
| 22ºC | 24ºC | |
| 22ºC | 25ºC | |
| 23ºC | 24ºC | |
| 23ºC | 26ºC | |
| 50% | 50ºC | 48ºC |
| 53ºC | 53ºC | |
| 51ºC | 53ºC | |
| 52ºC | 50ºC | |
| 52ºC | 51ºC | |
| 75% | 75ºC | 72ºC |
| 75ºC | 74ºC | |
| 75ºC | 73ºC | |
| 75ºC | 73ºC | |
| 76ºC | 74ºC | |
| 100% | 98ºC | 98ºC |
| 99ºC | 101ºC | |
| 100ºC | 102ºC | |
| 100ºC | 99ºC | |
| 100ºC | 101ºC |
% | Valor Teórico | Valor Experimental – Desviación Estándar |
| 0% | 0º | 3º+/- 1º |
| 25% | 25º | 22º+/- 1º |
| 50% | 50º | 51º+/- 2ºC |
| 75% | 75º | 73º+/- 1ºC |
| 100% | 100º | 100º+/-2ºC |
En la siguiente gráfica se puede apreciar el comportamiento real del medidor, cabe destacar, que este error de cero no necesariamente EXISTE, ya que la medida patrón no llego nunca a dicha temperatura, la más BAJA que pudimos sensar con el multímetro fue 3ºC, así que de cierto modo ese sería muestro cero.
El error de no linealidad, viene dado por la pendiente linealizada de esta curva, haciendo uso de Matlab y Mínimos Cuadrados, podemos conseguirla.
El error de no linealidad es: 0.9711
El error de ganancia se muestra a continuación:
para 0%------> (3 - 0)= 3-----------> la variable patron es 3º de hecho.. asi que este error es 0 en este rango.
25%--------> (25-22) = 3
50%----------> (51 - 50) = 1
75%------------->(75-73)= 2
100% ---------------->(102 - 100) = 2
la amplitud esta expresada en Grados Celsius, cabe destacar que el primer intervalo, de 0º a 25º el error debe considerarse 0º ya que en la practica no se tuvo muestra de tal temperatura, la más baja medida fue de 3ºC.
Conclusiones y Recomendaciones
Se puede observar que mediante la implementación de un potenciómetro de corrección de Offset se ha logrado eliminar dicho error permitiendo al sistema presentar menos desviaciones.
En cuanto al error de ganancia, gracias a la implementación de un potenciómetro de ajuste de ganancia, se pudo lograr una calibración del instrumento bastante precisa, donde el error es nulo al inicio del margen de medida, luego este error comienza a acrecentarse pero sin ser tan drástico, comparado con los antiguos valores que se habían presentado en experiencias anteriores.
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