Circuito sensor temperatura

CIRCUITO CONTROL DE TEMPERATURA

HECTOR ANDRES AGUILAR GARCIA

EMER EDGAR BORBON CANTOR

DAJER ALEJANDRO PENA CIFUENTES

ING: YONEL OCTAVIO LEAL

SENA

SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE

INSTRUMENTACION Y CONTROL

MECATRONICA 1093755

Bogotá. Abril-2017

INTRODUCCÍON

La implementación de este circuito de control de temperatura hace parte de la educación del aprendiz. En la teoría básica de control, siendo una experiencia  y una herramienta que puede facilitar el entendimiento de este tema  en la industria.

El control automático desempeña una función vital en el avance de la industria,  y se ha vuelto una parte importante e integral de los procesos industriales y de manufactura. Obteniendo un desempeño óptimo de los sistemas dinámicos y disminuyendo  tareas manuales o repetitivas.

IMPLEMENTACION DEL CIRCUITO DE CONTROL DE TEMPERATURA

En esta ocasión daremos la implementación de una incubadora de huevos, el cual consistirá  en una caja de madera, donde en su interior se incluía   un bombillo de   (70Watts) y el sensor (LM35) que es un circuito de control que proporciona una salida de voltaje proporcional a la temperatura, donde la labor del bombillo  era calentar el sensor, y a su salida nos entregaba un voltaje dependiendo el tiempo que este permaneciera energizado.

SET-POINT

En la parte del circuito de control de temperatura  iniciamos configurando  un set point  de 8 voltios, que se realizó a partir de un potenciómetro y un amplificador  seguidor donde Vin = Vout.

[pic 1]

Fig. # 1: set-point

SEÑAL VARIABLE DEL PROCESO

Para nuestra señal variable del proceso, con  conocimiento  que la salida del sensor LM35 es lineal con la temperatura incrementando su valor a razón de 10mV por cada grado Celsius. Lo que hicimos fue darle un incremento a su señal inicial [ 40 mV (40°c)] a  10V.

[pic 2]

Fig. # 2: Señal variable

ERROR

Ya teniendo nuestra señal variable del proceso y el set point lo que hacemos a continuación es conectar un amplificador restador, para generar una diferencia de voltaje que es lo que lo denominamos como Error, este valor se representa cuanto el proceso se está desviando del valor del set point  y se calculó restando VP-SP.

[pic 3]

Fig. # 3: Error

GANANCIA DE PROPORCIONALIDAD (KP)

Continuando con nuestra implementación del circuito de control se generó un KP o constante (ganancia) de  proporcionalidad   de 1 con polaridad inversa con el ánimo de corregir, esto lo logramos con un amplificador inversor, además  como nuestro controlador  era analógico y por ende se podía alterar se colocó   un potenciómetro

[pic 4]

Fig. # 4: Ganancia (KP)

PULSE WIDE MODULATION

Ya teniendo nuestra salida del controlador que es proporcional al error. Lo que necesitaremos seria modular el tiempo de activación de nuestro controlador por un tiempo fijo de tal modo que nuestra incubadora reciba la potencia necesaria y para ello fue necesario disponer de un PWM que se diseñó a partir de un transformador  de tap central rectificado a 12 voltios, un amplificador y un transistor..

[pic 5]

Fig. # 5: Modulador PWM  

SALIDA

 La  salida del PWM se conectó a la entrada inversora de un amplificador comparador, y a la entrada no inversora se conectó  la salida de nuestro KP.

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