PROYECTO CONTROL DE TEMPERATURA PWM

Objetivos generales

El objetivo de este experimento que el estudiante integre en un circuito

practico algunos conocimientos adquiridos. El estudiante debe diseñar a) un circuito

convertidor de temperatura en voltaje usando un sensor de temperatura (LM35 o

MCP9700A ver http://www.electronicamagnabit.com), y b) un circuito que permita

controlar la temperatura, y activar una alarma.

Objetivos específicos

Diseñar, construir y probar un circuito convertidor de temperatura en voltaje

usando un sensor de temperatura.

Construir un circuito de control de temperatura basado en PWM

Pre-laboratorio

El resultado del pre-laboratorio debe ser el diseño del convertidor de

temperatura en voltaje, y del circuito de control que permita variar la velocidad de un

ventilador por medio del voltaje entregado al motor DC. El circuito también activará

una alarma cuando la temperatura esté fuera de rango.

La figura 1 muestra un esquema del circuito. La salida del convertidor de

temperatura en voltaje es V1. La diferencia entre el voltaje setpoint y el voltaje

correspondiente a la temperatura medida será amplificada dando como salida Vr. El

voltaje Vr modulará el ancho del pulso de un tren de pulsos (PWM) para variar el

voltaje DC del motor del ventilador y por tanto su velocidad.

El diseño debe permitir el ajuste del setpoint en el rango aproximado que se

indica en la tabla.

El modulo control se realizará de dos maneras:

a) Un amplificador sumador – restador, con entrada de reset manual

b) Un amplificador Proporcional Integral (restador - integrador)

Una etapa adicional debe permitir activae un relé de alarma cuando la

temperatura esté fuera del rango de control.

Figura 1 Esquema del control de temperatura por PWM

Tabla 1 Rango de control

Modulo Rango de control

Setpoint

ºC

1 35 - 45

2 45- 55

3 50 - 60

Laboratorio.

Para el desarrollo de la práctica se dispone de un modulo calentador.

Utilizando el termómetro disponible en el laboratorio, verifique experimentalmente el

rango de control de temperatura del modulo asignado. Mida temperatura máxima y

temperatura mínima controlable.

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1. Primera experiencia: modulo control amplificador sumador - restador con entrada

de reset manual:

Monte el modulo control. Ajuste el setpoint a una temperatura intermedia.

Ajuste el valor del reset manual tal que el Vdc del ventilador esté a un al valor que

mantenga la temperatura (salida del convertidor V1) en un valor aproximado del

setpoint, es decir:

Ajuste setpoint temp_media y luego el Reset para que V1setpoint.

Observe el comportamiento del circuito para:

o Cambio del setpoint.

o Desconexión de la alimentación del ventilador

o Desconexión de la alimentación del calentador

2. Segunda experiencia: modulo control amplificador Proporcional Integral (restador

- integrador):

Monte el modulo control consistente del amplificador proporcional integral (reset

automatico= integrador)

Ajuste setpoint temp_media y luego el Reset para que V1setpoint.

Observe el comportamiento del circuito para:

a. Cambio del setpoint.

b. Desconexión de la alimentación del ventilador

c. Desconexión de la alimentación del calentador

Post-laboratorio.

Elabore informe.

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