TERMOMETRO DIGITAL CON RTD MODELO PT100

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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE QUERÉTARO

INGENIERIA ELECTRONICA

INSTRUMENTACIÓN

PRÁCTICA 1

TERMOMETRO DIGITAL CON RTD MODELO PT100

Docente: Agustín Barrera Navarro

Alumno: Acosta Ramírez Ángel Misael, Michwp5@gmail.com 

RESUMEN:    En este reporte se   explicará y desarrollará un multímetro digital de 0 a 150 °C con el uso de un RTD modelo PT100 con el uso de tablas, puente de Wheatstone, un amplificador de instrumentación y corriente de polarización de 0.82mA.

PALABRAS CLAVE: Wheatstone, PT100

OBJETIVOS:

• Uso y manipulación de RTD modelo PT100 con tablas que tiene su respectiva hoja de datos
• Uso y entendimiento de puente de Wheatstone.
• Aplicación y uso de amplificador de instrumentación

MARCO TEORICO:

Amplificador de instrumentación: Es un circuito que proporciona una salida basada en a la diferencia entre dos entradas (por un factor de escala). Se requiere un potenciómetro que permita ajustar el factor de escala del circuito. Al tiempo que se utilizan tres amplificadores operacionales, todo lo que se requiere es un solo circuito con cuatro amplificadores operacionales (aparte de los resistores). El voltaje de salida es el siguiente:

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Puente de Wheatstone:

Este circuito se utiliza para medir resistencias desconocidas mediante el equilibrio de los brazos del puente. Esta conformado por cuatro resistencias que forman un circuito cerrado, siendo una de ellas la resistencia bajo medida.

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Para sacar la corriente de dicho puente se tiene la siguiente formula de ley ohm.

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Para esta practica se quiere considerar que tanto los puntos de voltaje D y B sean casi iguales se considera lo siguiente

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Además, para calcular los puntos D y B se usa divisores de voltaje como se muestra en las siguientes formulas:

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PT100:

Los sensores PT100 o termorresistencias son un tipo especifico de sensor RTD (detector de temperatura por resistencia). Estos componentes están fabricados con platino con una resistencia eléctrica de 100 Ω a una temperatura de 0 °C y es con diferencia el tipo más común de sensor RTD.

Dado que la resistencia del sensor RTD cambia cuando hay un cambio de temperatura, resulta evidente que para conocer la temperatura es necesario medir la resistencia en ohmios y luego convertirla manualmente en una medición de temperatura según la tabla de conversión del tipo RTD utilizado.

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En la siguiente imagen se mostrará una tabla de temperatura y resistencias a partir de los 0°.

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DESARROLLO: Ya con todo lo mencionado en el marco teórico procedemos a desarrollar el termómetro digital.

En mi caso me toco una corriente de polarización máxima del RTD de 0.82mA. Con esta corriente sacamos la resistencia R3 de acuerdo a la formula de corriente del puente de Wheatstone.

Rx es el PT100 por eso su valor de 100 Ω ya que de acuerdo a la tabla cuando tenga una temperatura de 0° tendrá dicho valor resistivo  

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Recordando que especificamos que las demás resistencias deben tener los siguientes parecidos:

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Por último, se calcula los voltajes Va y Vb con las formulas antes mencionadas.

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Por lo que haciendo una tabla teórica con los valores del PT100 se tiene lo siguiente:

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