UNIVERSIDAD NACIONAL

PUENTE DE DEFLEXION RESISTIVOI. OBJETIVOS Hallar el circuito equivalente de Thevenin para un puente de deflexin resistivo. Conocer y utilizar un puente de deflexin resistivo como elemento acondicionador de seales, dentro de un sistema de medicin de temperatura, cuyo elemento sensor es un termistor. Encontrar el equilibrio del puente de deflexin resistivo para una temperatura de 0C. Medir en los terminales de salida del puente de deflexin resistivo la diferencia de potencial utilizando el voltmetro.

II. FUNDAMENTO TEORICOEl puente de deflexin resistivo se utiliza para convertir la salida de sensores resistivos en una seal de voltaje. Un puente resistivo o de Wheatstone posee cuatro resistencias puras. Ver el circuito de la figura N 1

Donde: R4y R3/R2 se calculan por las ecuaciones (1) y (2)

Siendo Rmin = la resistencia del termistor a 0C, Rm = la resistencia del termistor a 50C y Rmax = la resistencia del termistor a 100C. III. MATERIALES Y METODOS Una cocina elctrica

Sensor de temperatura.

Figura 01

Figura 04

Un termistor (CNT).

Un multmetro digital.

Figura 05

Figura 02

Resistores variables de 1000.

Vaso de Precipitacin.

Figura 03

Figura 06

Interface y CPU.

Figura 08

Figura 07

IV. PROCEDIMIENTO1. Primero viendo los datos de la anterior practica vamos a tomar los datos de las resistencias mxima, medias y mnima. 2. Luego nos disponemos hallar los valores de R4,R3y R1 colocando la fuente a 1.5V, para luego hallar R4 y la relacin R3/R2 con las ecuaciones (1) y (2) respectivamente, en el vaso de precipitacin verter agua y agregar hielo hasta alcanzar la temperatura de 0oC. Luego introducir el termistor y con la resistencia variable (R4) alcanzar el equilibrio del puente, previamente colocar el ampermetro en los puntos B y D, este debe marcar una lectura cero cuando el puente est en equilibrio.

3. Una vez alcanzado el equilibrio del puente, aumentar la temperatura desde 0oC hasta 100oC. Anotar las diferencias de potencial para intervalos de 5oC en la Tabla N 01.V. TABLAS Y RESULTADOS Tabla de Datos N 1: Mediciones de temperaturas y diferencias de potencialT(C)T(K)E(V)

02730

52780,012

102830,067

152880,113

202930,185

252980,246

303030,293

353080,366

403130,43

453180,496

503230,57

553280,646

603330,718

653380,792

703430,864

753480,93

803530,995

853581,059

903631,112

953681,163

1003731,207

nR()E(V)

15420

24590,012

33700,067

43040,113

52490,185

62090,246

71760,293

81490,366

91260,43

101070,496

11910,57

12780,646

13660,718

14570,792

15490,864

16430,93

17370,995

18331,059

19291,112

20251,163

21211,207

Tabla de Datos N 2: Mediciones de resistencias y diferencial de potencial

VI. CUESTIONARIO4.1 Cul es el valor obtenido en la resistencia variable R4 para el equilibrio del puente?

Entonces:

4.2 Usando Microsoft Excel determinar la ecuacin de calibracin, el coeficiente de correlacin y la grfica de diferencia de potencial versus la temperatura para una funcin lineal con la informacin dada de la tabla N 1.

Ecuacin de calibracin: Coeficiente de correlacin:

4.3 Con la informacin obtenida en 4.2, es posible utilizando galvanmetro calibrando para lecturas de temperatura.Para el puente de deflexin resistivo:

4.4 Usando Microsoft Excel determinar la ecuacin de calibracin , el coeficiente de correlacin y la grfica de diferencias de potencial versus resistencia para una funcin no lineal que ms se ajusten a los datos experimentales

Ecuacin de calibracin: V = -0,402ln(x) + 2,4243

Coeficiente de correlacin:R2 = 0,9895

4.6 Evaluar las caractersticas sistemticas siguientes del puente de deflexin

Especificar el alcance de entrada y de salida.

ALCANCE:

Alcance de entrada:IminImax

273373

Alcance de salida:OminOmax

21542

Especificar el intervalo de entrada y de salida.

INTERVALO:Intervalo de entrada =Imax - Imin = 100 C

Intervalo de salida = Omax - Omin = 0,921

Determinar la ecuacin de la lnea recta ideal.

Determinar la ecuacin de no linealidad. ECUACIN DE NO LINELIDAD:

N(T) = Ecuacin de calibracin + ecuacin lineal ideal

N(T) = -9E-13T5 + 1E-09T4 - 6E-07T3 + 0,000T2 - 0,018T + 1,188 + (0.009T-2.513)

Calcular la no linealidad mxima como porcentaje de la deflexin a escala completa.

El mximo se da cuando T = 373 y N = --22,9602957

N(%) = 24.92%

Determinar la sensibilidad del termistor para una temperatura de 50C-

SENSIBILIDAD

VII. DISCUSIONES

En el armado de puente de deflexin resistivo hubo una serie de fallas en las conexiones, ya que en la soldadura de las piezas algunas estaban flojas, y hacan falso contacto, lo que produjo que en el momento de la toma de lecturas en el voltmetro, permaneca estable, no responda al cambio de temperatura.

En la toma de datos del experimento se midi 2 veces la toma de datos para tener ms precisin y as esta pueda salir ms exacta.

Quizs algunos de los errores en las medidas sobre todo en los primeros datos hallados, se puede ver que los valores al parecer tuvieron algunas variaciones, debido que al hacer el ajuste vimos que estos valores no guardaban correlacin con el resto.

VIII. CONCLUSIONES

1. Se concluy que para los rangos de temperatura tomados (15C 95C) obtenemos un aumento ascendente en la lectura del voltmetro.2. Se concluy que si variamos la fuente de poder en el puente de Wheatstone, los valores de las resistencias permanecern constantes en el circuito elctrico, pero hay una variacin de voltaje, y comprobamos que ambas magnitudes guardan una relacin lineal: E = f (T) = = 0,009T + 2.5133. Este tipo de montajes es necesario para poder cambiar el valor de la resistencia del elemento sensor (termistor) a un valor de voltaje y con este poder mandarlo a un aparato presentador de resultados es lo que se llama un puente de deflexin resistivo. IX. RECOMENDACIONES

1. Siendo el factor humano, tanto por la falta de desconocimiento o descuido, la causa de las mediciones errneas; antes de realizar las mediciones debemos tener conocimiento de las tcnicas y el cuidado necesario.

2. Al manipular algn instrumento o equipo debemos de seguir exactamente las instrucciones impartidas por el profesor acerca de los precauciones en el uso del equipo, ya que de no seguirse estas, pueden ocurrir accidentes lamentables.

3. Al montar el equipo se detectaron fallas en el sistema de conexiones de los aparatos provocando fallas en algunos de ellos, debido a que las conexiones eran deficientes.

4. Faltaron algunos adaptadores para los equipos y que presentaban distintas formas de tomas con respecto a los tomacorrientes que se encontraban en el laboratorio.

X. BIBLIOGRAFIA

1. /url2F7_Circuitos%2520de%2520acondicionamiento%2520para%2520sensores%2520resistivos.pdf&rct=j&q=puente+de+deflexi%C3%B3n+resistivo

2. www.iuma.ulpgc.es/~montiel/stas/slides/ftp/.../03-slide-stas.pdf

3. oretano.iele-ab.uclm.es/~jgarcia/.../Programa_instrumentacion.pdf.