Sensores de temperatura

1. Sensores de temperatura Activación de sistema automáticos por sensores

2. RS ERROR GAMA DE TEMPERATURA -20 A +40 C +40 A +100 C +60 A +140 C -20 A +130 C -50 A +150 C 5K6 +0.08 -0.04 C 8K7 +0.03 -0.02 C 10K +0.07 -0.04 C 6K8 +0.6 -0.6 C 6K8 +1 -1 C RESISTENCIAS A 25 GRADOS C v(25)=(vcc) (Rt) / (Rs+Rt) SUFIJO -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 • Ohm 1% • 1940 Ohm 1% • 1970 Ohm 1% • 2000 Ohm 1% • 2030 Ohm 1% • 2060 Ohm 1% • 2090 Ohm 1% Gama de temp. = -20 a +130 Tipo de sonda = kty 10-9 Tension de salida = ? Rs=6k8 Rt=2090 Vcc=12v V(25)=(12)(2090)/(6800+2090)=2.82

3. V V(40 ) V(0 ) 0 0 R1 40 2090 25

4. Salida lineal Salida Todo o nada

5. Circuito detectores de temperatura Lm135,235y335 • Esto se centrara en sensores precisos basados en semiconductores. • Un amplio campo de aplicación: proyectos de tipo industrial, sensor de movimiento de aire. • Los tres circuitos estan diferenciados en los margen de temperatura en lo cuales operan.

6. LM135 -55º a 150º, LM235 -40º a 125º Y LM335 -40º a 100º. • Los tres sensores son CI, el cual corresponde a un diodo Zener en el cual la tension de ruptura es proporcional a la temperatura. • Tension de salida es de 10mV/ºC. • Resistencia dinamica de 1ohm. • 0V a temperatura de 0ºK. • el margen de corriente es entre 0.4mA y 5mA.

7. Tiempo de respuesta • Un punto fundamental es el retardo en el instante de una variacion de temperatura en el medio, y la respuesta a esta variacion. • El tiempo depende del medio: • Aire inmovil ó aire movil.(80seg aire quieto, otro 10 seg v. 100ft/sg). • Baño de aceite agitado.Estabilidad a 125ºc es de 0,2ºc/1000 horas.

9. Encapsulado y disposicion del patillaje

10. Aplicaciones • Sus aplicaciones pueden ir desde una simple sensorizacion de la temperatura hasta referncià para otro sensores, como los temopares. • Una simple conexión en serie permite otro valor de coeficiente de temperatura.

11. Esto debe cumplir con una Ir a 1ma (margen de 0,4m a 5mA). A t= 25ºc una T de 2,98V. R1 =(Vcc-2,98)/I El fabricante dice que sea de 10k. Circuitos de aplicacion

12. Ejemplo de aplicacion • Un termometro digital de 0ºc a 40ºc. • Debe tener la siguente rasgos: • Detencion y posterior adecuacion del factor conversion (mV/ºC). • Cicuito de adjuste de 0ºC • Adecuacuin de los niveles de lectura. Adjuste de pendiente.

13. Circuito 1 • Bueno este corresponde con una tension 0 a 0ºK que corresponde a 10mV/ºC. A 0ºC 2,73v y es preferible que sea 2,732v para que la pendiente siga con 10m/ºC

14. Para aplicar la ecuacion a valores deseados se necestitaria de este circuito restador. • Su valor de S. Es regido por • Vo=(Va-Vb).R4/R3 • Con ganacia 1 y componentes precisos

15. Esto seria la union de los circuito planteado. Donde U1 es el adjuste 0ºC U2 y U3 adaptacion debido a la impedancia U4 actuara como tal circuito restador. • Vo=Vt-V(0ºc) =0,400V.

16. Circuito general • Una tension como la anterior aplicada a una entrada analogica en el autómata, produciria errores de precision del convetidor analogo-digital, debio a tension debil. • Entonces la tension deberia ser de 0 a 10V. Esta amplificacion seria de 400mV a 10V. • Seia un amplificador de ganacia 10/0,4 • Vo = (2R3 + R4).(Vt-2,732)/R4

18. Necesidad y usos del PLC Comencemos caracterizando un proceso industrial como una  operación  o secuencia de operaciones en las que las variables del proceso (sean éstas temperaturas,  desplazamientos, tiempos, etc) están debidamente acotadas para obtener resultados repetibles. La gran mayoría de los procesos industriales requieren algún  tipo  de coordinación, supervisión  o control. La automatización de estas funciones solía ser llevada a cabo en   base  a  cuadros  de relés y la utilización de módulos especiales para control de variables continuas como la temperatura y tableros  de  indicadores  (luminosos, por ejemplo) para proveer la interfaz con un operador supervisor.

19. Para  llevar  más  allá  la  idea  de  la flexibilidad, se concibió la posibilidad de utilizar una computadora especializada en el tipo detareas que normalmente se requería de un control de un proceso industrial: sensado de contactos, actuación de relés y contactores,conteo, temporización,procesamiento de señales continuas(por contraposición a las señales discretas o lógicas), etc. Esta computadora fácilmenteprogramable para tareas de control, yconcebida  para  ser utilizada en un ambiente industrial, es lo queseconoce como PLC,acrónimode programmable Logic Controller, o seacontrolador lógico programable.

20. Un  sistema  de control que emplea un PLC puede esquematizarse como semuestra a continuación:

21. Con la estructura mostrada en el esquema, la operación de nuestrocontrolde temperatura con PLC sería la siguiente: el PLC leepermanentemente la entrada correspondiente al sensor se temperatura,cuando encuentra que la temperatura es menor a la deseada, conectael calefactor y lo desconecta cuando es mayor que la deseada.Podría, además utilizarse otra salida para activar una alarma cuandola temperatura está fuera de tolerancia más de determinado tiempo.

22. INSTALACION DE SISTEMAS Para  ayudar a instalar correctamente una sistema, se darán acontinuación algunas recomendaciones relativas a seguridad, puestaa tierra, disipación de calor, protección de salidas, etc. • El gabinete debe ser adecuado al ambiente en el que se utilice elsistema, recordar que un gabinete metálico adecuadamente instalado ypuesto a tierra, protege al sistema de interferenciaelectromagnética. Puede ser necesario considerar cuestiones talescomoprotección  contra  polvo  o  contaminantes  dispersados  por  elaire  y refrigeración del sistema. Con respecto a esto último, debemosrecordar que no debe introducirse al gabinete aire sin  filtrar.   Losfabricantes,  por  lo  general, dan recomendaciones acerca de la formamás  adecuada  de  montar  sus  equipos.   En  cualquier  caso  deberáverificarse que no se excedan las temperaturas máximas  de  operación,aún con elevada temperatura ambiente.

23. Los conductores de puesta a tierra deben estar dimensionados paratolerar  la  máxima  corriente  de  falla que pueda atravesarlos, yademás para soportar maltrato mecánico.  Cuando sea  importante  uncamino  de  baja  impedancia  a  alta frecuencia, puede utilizarsemalla metálica como conductor de masa. • Todos los sistemas deben proveer un método de  desconexión  rápida  delas  salidas  y  entradas,  por  ejemplo  para  paradas de emergencia.Desconectando solo entradas  y salidas, el PLC sigue operando,  por loque todavía puede monitorear el estado del sistema.

24. Habitualmente, se utiliza un relé  o  contactor,  que  suele  llamarserelé   maestro.    Por   razones   de   seguridad,   la  activación  ydesactivación  de  este  relé  NO  DEBE  ser  realizada  por  el  PLC.Solo  se  permite  que  el  PLC  indague  la  condición de conectado odesconectado, para  actuar  en  consecuencia.   La  función  del  relémaestro  consiste  en  alimentar  los dispositivos de entrada y salidasolo cuando el operador lo desee  y  no  se  han detectado problemasgraves. La  desconexión del relé maestro debe poder hacerse de formamanual segura y rápidamente.  Este relé no es, ni puede  reemplazar a,una llave o contactor general.

25. Sensores Térmicos Termopar (Thermocouple)

26. Contenido Funcionamiento y Construcción ¿Qué es un Termopar? Selección Tipos

27. ¿Qué es un Termopar? Un termopar es un sensor de temperatura, que suministra una señal de tensión eléctrica, que depende directamente de la temperatura, sin energía adicional auxiliar, a causa de sus características termoeléctricas. Dos conductores metálicos son conectados en sus extremos. Si las conexiones están a temperaturas diferentes, se puede medir una tensión de corriente continúa por interposición de un instrumento de medida en el circuito térmico, que se forma de esta manera. Un termopar no mide temperaturas absolutas sino la diferencia de temperatura entre el extremo caliente y el extremo frío. Este efecto termoeléctrico lo hace posible la medición de temperatura mediante termopares. Los termopares comerciales se designan por letras (T,E,J,K,R) que identifican los materiales que contienen, se especifican generalmente por su sensibilidad o coeficiente térmico MV/ºC.

28. Generalmente un termopar se utiliza : • Cuando la temperatura excede 400 °C • Cuando se requiere un tiempo de respuesta rápido • Cuando el lugar de medida requiere un termómetro muy pequeño o delgado (< 1 mm ) • Cuando una longitud suficiente de inmersión no puede ser realisado • Cuando se espera choques o vibraciones

29. Funcionamiento y Construcción Funcionamiento Termopar Simple

30. Termopar de Presición

31. Selección

32. Sondas

33. Tipos

34. Casting: Carlos Rosarios (Pink Floyd) Azarias Dolores Jefferson López Josue Hurtado César Lockhart Temas: Introducción a Sensores Térmicos Circuitos de Aplicación Utilización con PLC Termopares (Thermocouples) Diseño Gráfico: César Lockhart Fuentes: http://www.lafacu.com/apuntes/fisica/Termopar/default.htm http://www.pyrotek.info/item_files/datasheets/207_TC_Elem_&_Asmb_Spanish_Letter.pdf Materia: Instrumentación Profesor: Jesús de Nazaret Credits Kcon™ Every one is invited.