Lab 1 - Calibracion de Un Termistor

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PRCTICA DE LABORATORIO N 1

CALIBRACION DE UN TERMISTORI. OBJETIVO: Determinar la ecuacin de calibracin de un elemento sensor (Termistor CNT), mediante la medicin de temperaturas y resistencias. Determinar algunas caractersticas sistemticas del termistor.

II. FUNDAMENTO TEORICO:Un termistor se considera como un elemento sensor resistivo dentro de un sistema de medicin de temperatura. A los elementos resistentes a la alta temperatura hechos de materiales semiconductores se les conoce como termistores.

III. PARTE EXPERIMENTAL:3.1. INSTRUMENTOS Y MATERIALES

3.2. PROCEDIMIENTO

IV. RESULTADOS: Tabla N 1: Mediciones en forma ascendentes para la temperatura del sensor. N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 T (0C) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 T (0K) 273 278 283 288 293 298 303 308 313 318 323 328 333 338 343 348 353 358 363 368 1/ T (0K-1) 0,00366 0,00360 0,00353 0,00347 0,00341 0,00335 0,00330 0,00325 0,00319 0,00314 0,00309 0,00305 0,00300 0,00296 0,00291 0,00287 0,00283 0,00279 0,00275 0,00272 R () 265 233 180 159 128 103 95 73 61 53 51 43 35 24 22 21 20 17 15 13

21

98

371

0,00270

12

Tabla N 2: Mediciones en forma descendentes para la temperatura del sensor. N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 T ( C)0

T ( K)0

1/ T (0K-1) 0,00270 0,00272 0,00275 0,00279 0,00283 0,00287 0,00291 0,00296 0,00300 0,00305 0,00309 0,00314 0,00319 0,00325 0,00330 0,00335 0,00341 0,00347 0,00353 0,00360 0,00366

R () 12 14 16 18 20 23 27 31 36 41 48 56 67 79 96 110 139 161 195 239 311

98 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0

371 368 363 358 353 348 343 338 333 328 323 318 313 308 303 298 293 288 283 278 273

NOTA: Se ha considerado que 0K = 0C + 273.

V. DISCUSION:

VI. CONCLUSIONES:

VII. BIBLIOGRAFIA:

INTERNET... http://electronicacompleta.com/lecciones/leyes-de-kirchhoff/ INTERNET... http://fisica.usach.cl/~lefm/leyesdekirchhoff.pdf

CUESTIONARIO

1.1.

Para los siguientes rangos de temperatura: - 0C a 100C - 0C a - 15C a 50C 45C 273K a 373K 273K a 323K 288K a 318K

Hacer las graficas de R vs 1/T y R vs T utilizando el Microsoft Excel con sus respectivas ecuaciones de calibracin y coeficientes de correlacin. a) 0C a 100C:

b) 0C a

50C:

c) 15C a

45C:

1.2

Para el rango de 15oC a 45oC:a. Especificar el alcance de entrada y de salida del termistor.

b. Especificar el intervalo de entrada y de salida del termistor. c. Determinar la ecuacin de la lnea recta ideal del termistor. Determinar la ecuacin de no linealidad del termistor. d. Calcular la no linealidad mxima como porcentaje de la deflexin a escala completa del termistor e. Determinar la sensibilidad del termistor para un temperatura de 50oC. f. Calcular la histresis mxima como porcentaje de la deflexin a escala completa del termistor. Para Temperaturas de 0o a 100o(Ascendentes) : a. Especificar el alcance de entrada y la salida del termistor. Alcance de Entrada = Tmin a Tmax = Alcance de Salida = Rmin a Rmax =

b. Especificar el intervalo de entrada y de salida del termistor. Intervalo de Entrada: Intervalo de Salida

Tmin Tmax = Rmin Rmax =

:

c. Determinar la ecuacin de la lnea recta ideal del termistor. Punto mnimo (Tmax, Rmin) = (371; 12) Punto mximo (Tmin, Rmax) = (273; 265)

R

ideal

= KT + a .(1)

K=

Rmax Rmin 265 12 = = 2.5816 Tmin Tmax 273 371

a = Rmax KTmin = 265 (2.5816)(273) = 969.7768

De la formula (1) entonces:

R

ideal

= KT + a = (2.5816) T + 969.7768

Determinar la ecuacin de no linealidad del termistor.N (T ) = ( KT + a ) O (T ) = 969 .7768 2.5816 T 10 6 * e 0.032 T

d.

Calcule la no linealidad mxima como porcentaje de la deflexin a escala completa del termistor.N I (T ) = 10 6 * 0.032 * e 0.032 T 2.5816 = 0 T = 294 .53 N II (T ) = 10 3 * 1.024 * e 0.032 T N (T ) es mximo en T = 294.53

Por lo tanto N^(T) = 128.73

N %(T ) =

N ^ (T ) * 100 RMax RMin

N%(T)= 50.88 % Determine la sensibilidad del termistor para un temperatura de 50oC.S= d ( N (T )) + K = 10 6 * 0.032 * e 0.032 T 5.1632 dT

e.

Cuando T = 323 entonces: S = - 4.125 f. Calcular la histresis mxima como porcentaje de la deflexin a escala completa del termistor. H(T)= 0,0019e3271,4T - 0,0018e3263,4T H(T)= 6,21566e3271,4T 5,87412e3263,4T = 0 T = -7,0645

H(T)= 20333,91e3271,4T 19169,6e3263,4T H(T) es mximo en T = -7.0645 H^(T)= 0 H%(x)=0

Para Temperaturas de 100o a 0o(Descendentes) : a. Especificar el alcance de entrada y la salida del termistor. Alcance de Entrada = Tmin a Tmax = Alcance de Salida = Rmin a Rmax =

b. Especificar el intervalo de entrada y de salida del termistor. Intervalo de Entrada : Intervalo de Salida: :

Tmin Tmax = Rmin Rmax =

c. Determinar la ecuacin de la lnea recta ideal del termistor. Punto Minimo (Tmax, Rmin) = (371; 12) Punto Mximo (Tmin, Rmax) = (273; 311)

R

ideal

= KT + a .(1)

K=

Rmax Rmin 311 12 = = 3.051 Tmin Tmax 273 371

a = Rmax KTmin = 311 (3.051)(273) = 1143.923

De la formula (1) entonces: Rideal

= KT + a = ( 3.051) T + 1143.923

Determinar la ecuacin de no linealidad del termistor.N (T ) = ( KT + a ) O (T ) = 1143 .923 3.051 T 2 * 10 6 * e 0.032 T

d.

Calcule la no linealidad mxima como porcentaje de la deflexin a escala completa del termistor.N I (T ) = 3.051 + 2 * 0.032 * 10 6 * e 0.032 T = 0 T = 310 .97 N II (T ) = 2 * 1024 * e 0.032 T N (T ) es mximo en T = 310.97

Por lo tanto N^(T) = 99.7975N *100 RMax RMin

N %(T ) =

N%(T)= 33.38 % Determine la sensibilidad del termistor para un temperatura de 50oC.S= d ( N (T )) + K = 2 * 0.032 * 10 6 * e 0.032 T 6.102 dT

e.

Cuando T = 323 entonces: S = - 4.026 f. Calcular la histresis mxima como porcentaje de la deflexin a escala completa del termistor. H(x)= 0,0019e3271,4x - 0,0018e3263,4x H(x)= 6,21566e3271,4x 5,87412e3263,4x = 0 x = -7,0645 H(x)= 20333,91e3271,4x 19169,6e3263,4x H^(x)= 0

H%(x)=0