CONTROL Y ACONDICIONAMIENTO PARA UN SISTEMA REGULADOR DE TEMPERATURA CON UP

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CONTROL Y ACONDICIONAMIENTO  PARA UN SISTEMA REGULADOR DE TEMPERATURA CON UPS

Álvarez,Álvaro 1 ,Caceres, Esteban2, Cuellar, Sebastian3, Flor, Stephany4, Lemos, John5

John.lemos@uao.edu.co. /stephany.flor@uao.edu.co/ baldav07@gmail.com/ 

js.cuellar0995@outlook.com/ esteban_412@hotmail.com 

Universidad Autónoma de Occidente

Abstract- This article presents an analog design that conditions and compares different signals to control a UPS (Uninterrupted Power Supply) and an on-of temperature control system. The designs developed allow the UPS to indicate the status of the network and to put into operation a backup power system, also, that the temperature regulation system is kept between 40 and 50 degrees centigrade and indicate in which temperature range it is.

Keywords-  Acondicionamiento, comparadores, histéresis, ups.

1. INTRODUCIÓN

La mayoría de sistemas de control implican el uso de sensores que se encuentren muestreando continuamente una condición que se desee mantener o mejorar, como es el caso de los controles on-off de temperatura. No obstante, las señales emitidas por estos sensores requieren un previo acondicionamiento antes de que un dispositivo de adquisición de datos pueda registrarla con eficacia y precisión. Un acondicionador de señale se compone de uno más dispositivo que convierte un tipo de señal electrónica en otro, de tal forma que está nueva señal pueda ser registrada por el sistema que se desea controlar.

  Por otro lado, los sistemas de control también requieren de estructuras de comparación para establecer las condiciones de estado que se desean, comúnmente estas estructuras se realizan con  circuitos electrónicos digitales o analógicos.  

 Como aplicación de lo anterior a los sistemas de control, en este artículo se desarrolla un sistema UPS que permite mantener la temperatura de un recipiente con agua en un rango comprendido entre 40°C y 50°C ante cualquier anomalía de la energía que suministra la red

1. CONTROL ON-OF Y UPS

Junto a los sistemas de control PID, los sistemas de on-off han sido unos de los más utilizados históricamente, debido a que son sistemas cuyo principio funcional puede ser implementado mediante dispositivos electrónicos que incorporan comparadores con rangos de histéresis que definen los rangos de actividad  e inactividad del sistema.

   Las UPS (suministros de energía interrumpida) son sistemas que permiten poner en operación bancos de energía de reserva cuando la  energía proporcionada por la red no es ineficiente o insuficiente.

1. COMPONENETES DEL SISTEMA DE CONTROL

a. Censado de temperatura.

Para obtener una señal eléctrica que permita representar eléctricamente el estado de la temperatura del agua en el recipiente se ha implementado el dispositivo PT100, este consiste en una resistencia que aumenta su valor conforme aumenta la temperatura en ella de tal forma que a 0°C  su valor de resistividad es de 100 ohms

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Figura 1) pt100

b. acondicionamiento de señal

Puesto que el PT100 no se comporta como un sensor que emite señales eléctricas cuando varía su temperatura, es necesario realizar un acondicionamiento que permite convertir un nivel de resistencia en un voltaje o una corriente. En este orden de ideas, se determinó que mediante un divisor de tensión creado con resistencias fijas es posible obtener un voltaje representativo para cada valor de temperatura.

  Para  el caso de la UPS, el acondicionamiento se realizó a través de un  convertidor AC-DC, el cual tuvo como fin reducir el nivel de voltaje entregado por la red (120 V) y convertir la señal de AC a DC    de 15V para posteriormente ser interpretada por una etapa de comparación de baja potencia.

c. comparación de señales

Con las señales acondicionadas, se realizan 2 etapas de comparación para determinar y clasificar el rango de temperatura censado por el PT100 y conocer la actividad de la red a partir de  la UPS.

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