SENSOR DE TEMPERATURA

Amplificador seguidor de voltaje

El seguidor de tensión es aquel circuito que proporciona a la salida la misma tensión que a la entrada, independientemente de la carga que se le acopla, que es tanto como decir, independientemente de la intensidad que se demande. Esta aplicación es importante en la amplificación de señales que teniendo un buen nivel de tensión son de muy baja potencia y por tanto se atenuarían en el caso de conectarlas a amplificadores de mediana o baja impedancia de entrada.

A la vista del circuito de la figura y aplicando el concepto de cortocircuito virtual tenemos que I_1=0 y la tensión en el terminal no inversor es igual que la tensión en el terminal inversor, con lo que podemos afirmar que Vi=Vo. También podemos decir que I_2=0 con lo cual la carga demandará la corriente por I_3 únicamente, permaneciendo aisladas la entrada y la salida del amplificador operacional.

Amplificador restador

PIC 16F877

El modulo convertidor análogo – digital (A/D) cuenta con cinco entradas para los dispositivos de 28 pines y ocho para dispositivos de 40/44 pin.

La conversión de una señal de entrada análoga resultara en un numero digital de 10 bit. El módulo A / D tiene una entrada de referencia de alta y baja tensión que es una combinación seleccionable del software de VDD, VSS, RA2 o RA3.

El convertidor análogo digital tiene una característica única de poder operar mientras esta en modo de espera. Para operar en modo de espera el reloj del A/D debe ser derivado desde el oscilador RC interno del A/D.

El modulo A/D tiene cuatro registros. Esos registros son:

A/D Result High Register (ADRESH)

A/D Result Low Register (ADRESL)

A/D Control Register 0 (ADCON0)

A/D Control Register 1 (ADCON1)

DISEÑO DE CIRCUITO PARA SENSOR DE TEMPERATURA LM335

Acondicionamiento de la señal

Se polariza el sensor con 5v y con una resistencia aproximada de 40k para calibrar el sensor a la temperatura ambiente del laboratorio que son aproximadamente 25 grados centígrados para que a la salida del sensor sea de aproximadamente 2.98v como lo recomienda el fabricante.

Luego se conecta a un amplificador seguidor, como ya se sabe el amplificador seguidor se usa para equilibrar las impedancias para que el circuito de polarización del sensor LM335 y no actué sobre el circuito de amplificación.

Necesitamos acondicionar la señal para que el rango varié en el rango de temperatura del sensor de -40 a 100 grados centígrados sabiendo que por cada grado kelvin la variación va a ser de 10mV para esto sabemos que:

Para voltaje de salida a – 40 grados

V=(-40+273.15)*10mV=2.33v

Para voltaje de salida a 100 grados

V=(100+273.15)*10mV=3.73v

Rango= 3.73v-2.33v= 1.4 v

Sabiendo el valor mínimo y el valor máximo de voltaje que el sensor entregara, debemos acondicionar la señal para dos objetivos.

Aumentar el rango de voltaje para mayor resolución y sensibilidad en los cambios de temperatura.

Acondicionar la señal para el uso óptimo de modo de no ingresar más de 5v al pic, ya que este nos convierte la señal analógica en digital.

V=2.33v-2v=0.33v

V=3.73v-2v=1.73

Usando un voltaje máximo de entrada, la ganancia del amplificador es de

4.5-1.75=2.60

Ahora tenemos que para -40 y 100 grados centígrados

V_(-40)=2.6*0.33=0.85v

V_100=2.6*1.75=4.48v

Con las condiciones dadas podemos usar un amplificador restador para que me opere la señal del sensor con los 2v para acondicionar la señal que ingresa al pic.

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