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INGENIERIA ELECTRONICA Y TELECOMUNICACIONES INSTRUMENTACION ELECTRONICA Página 1 ACONDICIONAMIENTO TERMOCUPLA TIPO “J” I. OBJETIVO GENERAL Diseño e implementación del circuito acondicionador II. RECURSOS 1. Softwares (Proteus y Matlab) 2. Amplificadores operacionales (TL084) 3. Surtido de resistencias 4. Termocupla tipo “J” 5. Cables, protoboard, multímetro y generador de calor III. MARCO TEORICO TERMOCUPLA Las termocuplas son sensores de temperatura más común utilizada industrialmente. Una Termocupla se hace con dos alambres de distinto material unidos en un extremo (soldados generalmente). Al aplicar temperatura en la unión de los metales se genera un voltaje muy pequeño (Efecto Seebeck) del orden de los milivolts el c ual aumenta con la temperatura. Por ejemplo, una Termocupla “tipo J” está hecha con un alambre de hierro y otro de constantan (Aleacion de cobre y nickel). Al colocar la unión de estos metales a 750°C, debe aparecer en los extremos 42.2 milivolts. Símbolo de Termocupla INGENIERIA ELECTRONICA Y TELECOMUNICACIONES INSTRUMENTACION ELECTRONICA Página 2 TIPOS DE TERMOCUPLA Existen una infinidad de tipos de termocuplas, en la tabla aparecen algunas de las más comunes, pero casi el 90% de las termocuplas utilizadas son del tipo J ó del tipo K. LINEALIZACION La dependencia entre el voltaje entregado por la Termocupla y la temperatura no es lineal (no es una recta), es deber del instrumento electrónico destinado a mostrar la lectura, efectuar la linealización , es decir tomar el voltaje y conociendo el tipo de Termocupla, ver en tablas internas a que temperatura corresponde este voltaje. COMPENSACION POR CERO El principal inconveniente de las Termocuplas es su necesidad de compensación de cero . Esto se debe a que en algún punto, habrá que empalmar los cables de la Termocupla con un conductor normal de cobre. INGENIERIA ELECTRONICA Y TELECOMUNICACIONES INSTRUMENTACION ELECTRONICA Página 3 En ese punto se producirán dos nuevas Termocupla con el cobre como metal para ambas, generando cada una un voltaje proporcional a la temperatura de ambiente (Ta) en el punto del empalme. CONCLUSION: se pierde la señal de la temperatura ambiente. Perdida de la señal SOLUCION: Compensar o sumar dicha señal de temperatura ambiente con otro sensor. Compensación de la señal perdida IV. PROCEDIMIENTO 1. ADQUISICION DE LA SEÑAL Para la adquisición de la señal, se realizara con un circuito “seguidor de emisor”, utilizando el amplificador operacional “TL081”, de tal forma que nos garantice que la señal a adquirirse no se pierda. INGENIERIA ELECTRONICA Y TELECOMUNICACIONES INSTRUMENTACION ELECTRONICA Página 4 Circuito de adquisición de señal. 2. LECTURA DE LOS VALORES (0°C A 300°) VALORES REFERENCIALES T (°C) VOLTAJE MEDIO (mV) REFERENCIA HOJA D. (mV) T (°C) VOLTAJE MEDIO (mV) REFERENCIA HOJA D. (mV) 0 -0.6 160 06.1 10 -0.1 170 06.8 20 0.2 180 07.4 30 0.2 190 09.1 40 0.3 200 11.2 50 0.7 210 11.7 60 01.3 220 12.00 70 01.6 230 12.1 80 02.1 240 12.2 90 02.6 250 12.2 100 03.0 260 12.25 110 03.3 270 12.3 120 03.8 280 12.3 130 04.2 290 12.3 140 04.9 300 12.5 150 05.4
