DISEÑO E IMPLEMENTACION DE UN CIRCUITO DE ACONDICIONAMIENTO DE LA SEÑAL PARA UNA TERMOCUPLA TIPO K

Realizado por:

Diego Fernando Castro Plazas

Daniel Guio

Diego Andrés López

INTRODUCCION

El uso de las termocuplas en la industria es demasiado extendido, ya que pueden abarcar un mayor rango de medición; así mismo, estos sensores son relativamente económicos , presenta una respuesta rápida, es robusto, es exacto, y su principio de funcionamiento es sencillo. Es por esto que se escogió usar un termopar como sensor para acondicionar su señal, pues posteriormente éste sensor será usado en el proyecto final de la materia tanto para medir, como para adquirir una data de proceso tomada mediante una tarjeta de adquisición de datos hecha para Labview.

OBJETIVOS

Diseñar un circuito de acondicionamiento para un termopar tipo K. Corroborar el buen funcionamiento del mismo mediante una tarjeta de adquisición de

datos. Caracterizar la medición.

MARCO TEORICO

El termopar fue descubierto por Thomas Seebeck en 1831. Él descubrió que una corriente eléctrica fluía en un circuito cerrado de dos metales distintos cuando una de las uniones era calentada. La magnitud y dirección de la corriente son función de la diferencia de temperatura de las uniones y de las propiedades térmicas de los metales usados en el circuito. A este fenómeno se le conoce como efecto Seebeck.

DISEÑO DEL CIRCUITO

Para realizar el diseño del circuito nos basamos de un integrado usado ampliamente en instrumentación, el AD620 de la National Instruments. Este integrado permite que en una sola etapa de amplifiación se pueda obtener una ganancia de 1000 sin generar tanto ruido. Así mismo, permite establecer un voltaje de referencia el cual será el obtenido a través de un LM35 que va midiendo la temperatura ambiente para así obtener una buena medición.

Con la ganancia de 1000, obtenemos un rango de salida de 0 a 10 V el cual se ajusta al rango en el que trabaja la tarjeta de prueba. Con este rango de voltaje, tenemos un rango de medición de temperatura de 0 a 250 C el cual es apropiado para medir temperaturas en un cautín o en una resistencia térmica.

En la siguiente firgura se muestra el comportamiento del termopar. Se puede apreciar que su comportamiento es casi perfectamente lineal, no hay una máxima no linealidad significativa lo cual indica que podría asumirse como si fuera un comportamiento totalmente lineal, cuya ecuación de la recta sería: V=0.921*tem

0 50 100 150 200 2500

1

2

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Termopar tipo K

Series2

Temperatura C

Fem

(V)