controlador temperatura

ELECTRONICA BASICASemestre: 4to “A”

Universidad Pública y Autónoma de El Alto

ELECTRONICA BASICA

Nombres:1. Paola Jacqueline Mamani Torrez2. Nilda Rebeca Chuquichambi Paxi3. Vanessa Mamani Aruhiza

Paralelo: 4to “A”Docente:Ing. Guillermo Martin Uría Ovando

CONTROLADOR DETEMPERATURA

http://electronicaupea.blogspot.com/

2014

UPEA

Universidad Pública y Autónoma de El Alto

ELECTRONICA BASICA

Nombres:

Paola Jacqueline Mamani Torrez

Nilda Rebeca Chuquichambi Paxi

Vanessa Mamani Aruhiza

Paralelo: 4to “A”

Docente: Ing. Guillermo Martin Uría Ovando



ÍNDICE:

1. RESUMEN2. INTRODUCCION3. FUENTES DE VOLTAJE4. POTENCIA ELECTRICA5. MATERIAL Y METODOS

a) PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:

6. FUNDAMENTO TEORICO7. RESULTADOS:

a) CIRCUITO EN EL EMULADOR

8. PROCESO

9. CONCLUSION10. BIBLIOGRAFIA



1. RESUMEN

Con el presente trabajo su objetivo será de controlar la

temperatura de un sistema.

En este informe detallaremos el procedimiento del laboratorio.

Este informe de laboratorio está dividido en tres partes:

En la primera parte se implementara el diseño de un

controlador de temperatura, que se quiere imprimir en la

placa, para ello debemos usar un software Circuit Wizard

u otro software, este software nos permite crear

esquemas de circuitos electrónicos.

En la segunda parte se va a calcar el circuito impreso, en

la placa para luego repasar con el indeble y

seguidamente poner en el agua juntamente con el

corrosivo o llamado también perclorato férrico, y por

último se perfora la placa.

En la tercera parte una vez terminado de quemar la placa,

se debe ir colocando los componentes sobre la placa para

que queden firmes y soldar bien los componentes a la

placa.

2. INTRODUCCION

Para mantener, la temperatura adecuada en un horno para un

tratamiento de un mineral en una refinería, o bien como se

puede hacer un control de un sistema de temperatura. Es aquí

donde se verá que rigen en el comportamiento de la

temperatura.


Un sistema de control de temperatura, obtiene la temperatura

del ambiente a medir mediante un sensor, y esta señal es

tratada, ya sea digital o análogamente (según el tipo de controla tratar). Y luego pasa a un sistema de control el cual activa,

desactiva, aumenta, o disminuye el sistema que estará

encargado de mantener la temperatura.

Por ejemplo, para el caso de un Horno, si la temperatura es

mayor, disminuirá la potencia del horno, y si es demasiado

bajo, aumentará esta.

En este proyecto, vamos a ver un sistema de control de la

potencia, debido a una entrada de referencia y la señal que

viene del sensor.

3. FUENTES DE VOLTAJE

La carga no fluye a menos que haya una diferencia de

potencial. Para obtener una corriente continua se precisa una

“bomba de electricidad” adecuada que mantenga la diferencia

de potencial. Todo dispositivo que suministre una diferencia de

potencial se llama fuente de voltaje. Si proporciona carga

positiva a una esfera metálica y carga negativa a otra puede

obtener un voltaje elevado entre ellas. Pero esta fuente de

voltaje no sirve como bomba de electricidad porque si las

conectamos por medio de un conductor, sus potenciales se

hacen iguales en una sola y breve ráfaga de cargas en

movimiento.

El voltaje no va a ninguna parte, pues son las cargas las que

se desplazan. El voltaje produce una corriente.


4. POTENCIA ELECTRICA

Al circular la corriente, los electrones que la componen

colisionan con los átomos del conductor y ceden energía, que

aparecen en forma de calor. La cantidad de energía

desprendida en un circuito se mide en julios. La potencia

consumida se mide en vatios.

5. MATERIAL Y METODOSEl material usado para el laboratorio es el siguiente:

CONDENSADORES:C1, C8 = 100uF 25V

C2 = 10uF 50V

C3, C4 = 4,7uF 50V

C5 = 47uF 25V

C6 = 100nF 65V

C7 = 1000uF 25V

RESISTENCIAS

R1, R8 = 1k 1/4w

R2 = 5K6 1/4w

R3 = 100K 1/4w

R4 = 15K 1/4w

R5 = 4K7 1/4w

R6 = 10 1/4w

R7, R10 = 2K7 1/4w

R9 = 82 1/4w


R11 = 47K 1/4w

VR1 = 100K MULTIVUELTA

SEMICONDUCTORES

D1 = 1N4002

D2 = 1N4148

Q1 = BD137

Q2 = BD678

IC1 = H11A2

IC2 =LM311

RG1 =LM317LZ

Placa

Indeleble

Placa de circuito impreso

Papel carbónico

Un marcador de acetato

Perclorato férrico (corrosivo).

Pinzas y cortaalambres

Cautín

estaño

ANEXOS:


a) PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:

1. Tener el circuito impreso.

CIRCUITO IMPRESO


RESISTENCIA EN LA PLACA

2. Introducir las resistencias y soldarlas para que queden firmes

en la placa, para esto usaremos un cautín y el estaño.

CIRCUITO EN LA PLACA


3. Luego introducir los condensadores y soldarlas para que

queden firmes en la placa.

4. Por ultimo introducir todos los componentes tales como los

semiconductores, leds, etc.

CONDENSADORES EN LA PLACA

COMPONENTES EN LA PLACA


5.Y finalmente tenemos el trabajo terminado.


6.FUNDAMENTO TEORICO

La temperatura es una magnitud que se debe controlar con

bastante frecuencia en los circuitos electrónicos, sobre todo

cuando trabajamos con elementos de potencia que disipan

calor, las temperaturas extremas pueden llegar ser muy

destructivas.

Con un control eficaz de temperatura, bien por una

desconexión del circuito o por ventilación forzada, podemos

prever daños en el circuito, impidiendo que al final pueda

terminar deteriorándose. También una de las ventajas del uso

de un control de temperatura en un circuito de potencia con un

apoyo de ventilación forzada, es que con esto se reduce

considerablemente el tamaño de los elementos disipadores,

con el consiguiente ahorro en el peso, tamaño y también

repercutiendo en coste final del circuito, en circuitos con

baterías también repercute en la duración de las mismas

porque la ventilación solo se activa cuando es realmente

necesaria ahorrando energía acumulada en las mismas.

El circuito está pensado para sea lo más sencillo posible, con

componentes normales y baratos, pero que a la vez sea lo

más flexible posible y que se pueda utilizar como modulo en

diferentes aplicaciones. El circuito empieza por la alimentación

de 12V CC en el conector CN4 y con el diodo D1, el D1 es una

protección contra descuidos por inversión de polaridad. lo

sigue un regulador del tipo ajustable que es súper conocido

lm317, pero en versión mini el LM317LZ que puede entregar

como máximo unos 100mA, este circuito se ha fijado a una

tención de 8,2V por medio de un divisor de tención compuesto

por R1 y R2.esta tención es la que alimenta el IC2 LM311 y

le sirve como referencia fija de tención por medio de las

resistencias R4,R5.el sensor es el transistor Q1 muy común un

BD137, el ajuste de la temperatura se realiza por medio de

un trimmer VR1, este tiene que ser multivuelta para que el

ajuste sea lo más preciso posible. En la salida del IC2 patilla 7,

por una parte tenemos un LED D3 indicador de funcionamiento

http://en.wikipedia.org/wiki/Trimmer_(electronics)


y en serie un optoaislador que sirve como posible

comunicación externa del circuito. Por otra parte tenemos un

driver construido a partir de un transistor Darlington el Q2.el

Q2 junto con R9, R10, R11 y C7 implementan un temporizador

que al producirse la desconexión del circuito, ralentizan poco a

poco el giro del ventilador hasta detenerlo, con esto se evita

en gran medida la posible histéresis del circuito y le da un

margen de actuación.

7. RESULTADOS:

http://es.wikipedia.org/wiki/Transistor_Darlington


a) CIRCUITO EN EL EMULADOR


8. PROCESO

Para la realización de este trabajo, hemos separado, el

sistema en 4 Partes:

o Realimentación

o Entrada de referencia

o Circuito de Control

o Etapa de Potencia

ENTRADAREFERENCIA

REALIMENTACION

CIRCUITOCONTROL

ETAPAPOTENCIA SALIDA


REALIMENTACION.-

Aquí se usa a un sensor(semiconductor), por ejemplo el

integrado LM311, el cual tiene como característica que su

valor estándar para 0 °C que puede tener 2.73V, y va

incrementando 10 mV/ °C, según se observa en la gráfica, que

se muestra a continuación se detalla en el Datasheet de

Sensor.

ENTRADA DE REFERENCIA.-

Con ejemplo vamos a controlar que la temperatura este entre

25ºC a 35ºC, según se indique con un potenciómetro, como

nuestros valores de referencia son 2.5v a 3.5v, entonces

tenemos el siguiente Circuito.

Para hallar los valores de 48K y 9.5K, se aplican 2 Criterios,

teniendo que Pot=5K, cuando:

El Pot esta es Min, entonces Vref = 2.5v

RD1

Entonces: Vref = 2.5 =, lo que nos da que RD 2 = 5 RD1

RD 2 + RD1

Luego si Pot es Max, entonces Vref=3.5v

(RD1 + 1K)

Respuesta de LM311


Vref = 3.5V =, de donde nos sale que RD1≈RD1 + RD 2 + 5K

9.5K, entonces RD2=48K

CIRCUITO DE CONTROL

Tenemos las 2 entradas, la del Vcas y la de referencia, los

comparamos por un Circuito de Histéresis, para que según el

Voltaje de Referencia suceda.

ETAPA DE POTENCIA.-

Esta etapa consta de 2 Partes un Circuito de Disparo con un

Transistor 2N222, que conmuta en Corte y Saturación.

9.CONCLUSION

Este Tipo de Control de Temperatura se adapta muy bien

como para un control, ya que un sensor de LM335 puede ser

muy útil para hacer mediciones, de temperatura, lo malo es de

que esta en °K, a diferencia de LM35, pero este último difiere

grandemente en costo.

Los amplificadores operacionales, nos sirven de mucho en

experiencias como estas, en las que tenemos que trabajar, con

la señal en forma análoga Se debe de tener cuidado al

momento de hacer la diferencia para quedarnos con la

temperatura en °C, ya que el error que se comete ahí, hace

que nuestro circuito difiera bastante, y por lo tanto el margen

de error es mayor.

10. BIBLIOGRAFIA

[1]Titulo: “APUNTES DE ELECTRONICA”. Guillermo Martin,

Uría. Editorial Madrid, 1999.

[2]Titulo: “CIRCUITOS ELECTRONICOS”. Joshep A.

Edminister, 1965.


[3] Titulo: “CIRCUITOS SERIES Y PARALELOS”.

[4]Titulo: “FÍSICA VOL. II.”. SerwayRaymod.

[5]Titulo: “CIRCUITOS ELÉCTRICOS.”. Joseph A.

Edminister, 1997.

[6]Titulo: “AMPLIFICADORES OPERACIONALES Y CKTOS

LINEALES”, Coughling.

[7]Titulo: “PRINCIPIOS DE ELECTRÓNICA”, Malvino.

controlador temperatura

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