Instrumentacin

InstrumentacinPrctica 3 Sensor AD590

INSTITUTO POLITCNICO Nacional

ESCUELA SUPERIOR DE CMPUTO

Prctica 3 Sensor AD590

Aguilar Ziga Daniel Eduardo2012630008

Prez Prez Jos Ricardo2012630350

Lozano Ortega Victor Hugo2011630172

3CM7

ContentsObjetivos:3Equipo:3Material:3Introduccin.4Desarrollo Experimental.5Planteamiento de nuestro problema.5Datos, frmulas y grficas de nuestro problema.5Ecuacion del CAS6Diagrama de bloques.9Diagrama y simulacin de nuestro circuito propuesto.9Tabla de Clculos y Mediciones.9Conclusiones.11

Objetivos:

Comprobar el funcionamiento de un sensor AD590 para un rango de temperatura comprendido de 0C a 100 C.

Disear un circuito acondicionador de seal acorde a la salida de temperatura y voltaje que se est manejando.

Medir y calcular la salida del sensor AD590, las temperaturas que se obtiene con los voltajes dados y los errores relativos.

Equipo:

Fuente de alimentacin 15V. 2 Multmetros.

Material:

Sensor AD590. Tablilla Protoboard. Cables Banana-Caimn. Amplificadores 741. Resistores. Encendedor.

Introduccin.

Para la correcta implementacin de un sensor AD590 debemos de especificar en primer lugar el rango de temperaturas que debe de registrar para poder configurar la salida de voltaje buscadas en nuestro problema, para esto debemos primero de disear nuestro circuito acondicionador (CAS) que recibe los voltajes de salida de nuestro sensor AD590 y este se encargar de proporcionar el rango de voltaje buscado, en nuestro caso proponemos un voltaje mnimo de 0C y un voltaje mximo de 5V a temperaturas de 0C y 100C respectivamente. En est practica utilizaremos el sensor de temperatura AD590, sensor de temperatura que puede manejar temperaturas hasta los 150C, este transductor arroja resultados de por grado Kelvin (1 ). Para poder aplicar obtener valores en funcin del voltaje aplicaremos un elemento convertidor de corriente a voltaje.

La nica desventaja que nos proporciona el sensor AD590 es que arroja valores en funcin de la corriente (a diferencia de los sensores LM35 y LM335 que nos arrojan valores en funcin al voltaje).

Desarrollo Experimental.

Planteamiento de nuestro problema.

Disear un circuito que arroje un voltaje creciente de 0 5 V a partir de una temperatura de 0 100 C respectivamente con un sensor de temperatura AD590. Nuestro rango de salida del sensor estar comprendido entre los 273 A y 323 A.Datos, frmulas y grficas de nuestro problema.

Sensibilidad del sensor de temperatura AD590: 1 A/K

Sabemos que el crecimiento por grado kelvin es en Amperes por lo tanto nuestra salida en C por incremento en amperes ser:

Temperatura en CIncremento en A

0 273

25298

50323

100373

Por el comportamiento de nuestro sensor de temperatura nosotros sabemos que as es nuestra curva del sensor AD590.

Temperatura (C)

Corriente IT (A)

Corriente IT (A)Corriente IT (A)Corriente IT (A)

Si tomamos como referencia a nuestra curva:0 C IT = 273 A100 C IT = 373 AVT = (R)(I T)Tomando como R = 10 KEcuacion del CAS

Sabiendo que:273 uA 273 mV Vo = 0 V373 uA 373 mV Vo = 5 V

Voltaje VT (mV)Voltaje V0 (V)

La ecuacin entonces est determinada por:Vo = mVT + b

b = Vo m (VT) = (0V 5) * 2.73 = -13.65VT = T (K)(1x10-2)Vo = 5(VT) 13.65

Nuestro R1 = 10KAlimentaremos con una fuente de +15VPor lo tanto:Para I = 273uA:Vout= I(10K) = 2.73 V

Para I = 373uA:Vout= I(10K) = 3.73 V

Tomaremos como base una Vout de 2.73V, y un Voltaje de Alimentacin (Vin) de 15V.

Por lo tanto:

Sustituyendo:

Despejando Obtenemos que

Tomaremos la configuracin de un amplificador restador para obtener nuestro

Anulando

Anulando

Sustituyendo en = -

= -

Si tomamos la ganancia del amplificador 741 de 106dB= 200,000 y a V2 V1 como 3.73 2.73 =1

= -

= = 5 V

Diagrama de bloques.

Ahora determinaremos la salida de voltaje de nuestro CAS, diseando un diagrama de bloques para desarrollar nuestro circuito y obtener los voltajes deseados, todo esto a partir de nuestros resultados anteriores.2.73 V0 V 0C

Sensor AD590CAS

3.73 V5 V100 C

Diagrama y simulacin de nuestro circuito propuesto.

Tabla de Clculos y Mediciones.Para obtener los valores de Vo utilizamos la frmula: Vo = CalculadoMedido

IT (uA)Ic (mA)T(C)T(K)VT (V)Vo (V)IT (uA)Ic (mA)T(C)T(K)VT (V)Vo (V)

28.828.8152882.880.7528.828.8152882.880.743

28.928.9162892.890.828.928.9162892.890.798

2929.0172902.900.852929.0172902.900.849

29.129.1182912.910.929.129.1182912.910.893

29.229.2192922.920.9529.229.2192922.920.947

29.329.3202932.93129.329.3202932.930.994

29.429.4212942.941.0529.429.4212942.941.047

29.529.5222952.951.129.529.5222952.951.092

29.629.6232962.961.1529.629.6232962.961.144

29.729.7242972.971.229.729.7242972.971.126

29.829.8252982.981.2529.829.8252982.981.247

29.929.9262992.991.329.929.9262992.991.296

3030273003.001.353030273003.001.342

30.130.1283013.011.430.130.1283013.011.389

30.230.2293023.021.4530.230.2293023.021.447

30.330.3303033.031.5030.330.3303033.031.487

30.430.4313043.041.5530.430.4313043.041.548

30.530.5323053.051.6030.530.5323053.051.578

30.630.6333063.061.6530.630.6333063.061.640

30.730.7343073.071.7030.730.7343073.071.689

30.830.8353083.081.7530.830.8353083.081.742

Para calcular el error relativo:

Error Relativo

Vo (%)

0.933

0.250

0.117

0.777

0.315

0.6

0.285

0.727

0.521

0.24

0.307

0.592

0.785

0.206

0.866

0.129

1.375

0.606

0.647

0.457

Conclusiones.

Aguilar Ziga Daniel EduardoLa prctica nos result un poco complicada a comparacin con los otros dos sensores, tuvimos problemas en la creacin del circuito de amortizacin e igual creamos varios los cuales al momento de implementarlos no nos daban los resultados esperados o calculados, al final se logr implementar correctamente la prctica aunque con un poco de desfase pero era un desfase no importante para la medicin.

Prez Prez Jos RicardoEn esta prctica aprendimos a utilizar el sensor de temperatura AD590 para funciones especficas, en este caso para obtener una salida de voltaje determinada. En esta prctica fue un tanto confuso obtener los 5V de salida ya que desconocamos como se conectaba el mismo sensor de temperatura y como obtener el voltaje, aunque al final vimos cmo convertir esa corriente en voltaje y disear su CAS si es un tanto confusa la implementacin del AD590.

Lozano Ortega Victor HugoAl concluir la prctica, conseguimos ver el funcionamiento de sensor AD590 de manera real, pues ya se haba visto de manera terica en clase. Tambin conseguimos ver como es necesario acondicionar la salida del sensor debido a que este es muy sensible al cambio pues su valor va en relacin a los grados Kelvin, y como nuestra unidad de medida empleada es el grado Celsius, se realizaron los cambios pertinentes.

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