P3-HerreraRangel

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL 
CENTRO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS 
No. 3 
“ESTANISLAO RAMÍREZ RUÍZ” 
 
 
 
Sensores 
 
Práctica 3 
Termistor. 
 
Sistemas de Control Eléctrico 
 
 
Profesora: 
M.C. Libia Zoraida Torres Vargas. 
 
 
Alumno: 
Herrera Rangel Héctor Francisco. 
 
Boleta: 
2019031074 
 
Grupo: 
5IM2. 
 
 
Ecatepec de Morelos, Edo. Méx., 29 octubre 2020 
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ÍNDICE 
Índice ……………………………………………………………………………………………… 2 
Objetivo …………………………………………………………………………………………… 3 
Introducción teórica ……………………………………………………………………………… 3 
Desarrollo de la práctica ………………………………………………………………………... 4 
Conclusiones ……………………………………………………………………..……………. 11 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
OBJETIVO. 
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El alumno adquirirá los conocimientos necesarios en la aplicación y fabricación de un 
sistema controlado por la temperatura, a través de un sensor que produzca cambios 
eléctricos en función de sus variaciones de temperatura. 
 
INTRODUCCIÓN TEÓRICA. 
Resistores no lineales. 
Resistores cuya resistencia no varía de forma lineal con: 
• La temperatura, R = f(t) 
• La tensión, R = f(V) 
• La iluminación, R = f(L) 
•Campos magnéticos, tensiones 
 mecánicas, etc. 
Termistores. 
Son resistores que sufren cambios en su valor óhmico cuando varía la temperatura, R=f(t) 
Donde: 
El valor resistivo está ligado al aumento o disminución de la temperatura al que está 
expuesto. 
Existen dos tipos de termistores: 
“NTC” y “PTC” 
TIPO NTC (Negative Termistor Control). 
Son resistores construidos a partir de semiconductores de coeficiente de temperatura 
negativo. Este es el que estamos utilizando en la práctica. 
 
TIPO PTC (Positive Termistor Control). 
Son resistores construidos a partir de semiconductores de coeficiente de temperatura 
positivo. 
 
 
Amplificador operacional. 
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Un amplificador operacional, a menudo conocido op-amp por sus siglas en inglés 
(operational amplifier) es un dispositivo amplificador electrónico de alta ganancia acoplado 
en corriente continua que tiene dos entradas y una salida. 
Principio de operación. 
Los diseños varían entre cada fabricante y cada producto, pero 
todos los amplificadores operacionales tienen básicamente la 
misma estructura interna, que consiste en tres etapas: 
1.Amplificador diferencial: es la etapa de entrada que 
proporciona una baja amplificación del ruido y gran impedancia 
de entrada. Suelen tener una salida diferencial. 
2.Amplificador de tensión: proporciona ganancia de tensión. 
3.Amplificador de salida: proporciona la capacidad de suministrar la corriente necesaria, 
tiene una baja impedancia de salida y, usualmente, protección frente a cortocircuitos. Éste 
también proporciona una ganancia adicional. 
El dispositivo posee dos entradas: una entrada no inversora (+), en la cual hay una tensión 
indicada como V+ y otra inversora (–) sometida a una tensión V-. En forma ideal, el 
dispositivo amplifica solamente la diferencia de tensión en las entradas, conocida como 
tensión de entrada diferencia Vin=V+ - V-. La tensión o voltaje de salida del dispositivo Vout 
está dada por la ecuación: 
(Vin=AOL (V+ - V-))= AOL Vin 
En la cual representa la ganancia del dispositivo cuando no hay realimentación, condición 
conocida también como "lazo (o bucle) abierto". En algunos amplificadores diferenciales, 
existen dos salidas con desfase de 180° para algunas aplicaciones especiales. 
 
Estos son los pines del amplificador operacional 741, solamente pongo el de este pues es 
con el que logre realizar la práctica. 
Lazo abierto. 
La magnitud de la ganancia AOL es, generalmente, muy grande, del orden de 100.000 
veces o más y, por lo tanto, una pequeña diferencia entre las tensiones V+ y V- hace que 
la salida del amplificador sea de un valor cercano al de la tensión de alimentación, situación 
conocida como saturación del amplificador. La magnitud de AOL no es bien controlada por 
el proceso de fabricación, así que es impráctico usar un amplificador en lazo abierto como 
amplificador diferencial. 
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Si la entrada inversora es conectada a tierra (0 V) de manera directa o mediante una 
resistencia Rg y el voltaje de entrada Vin aplicado a la otra entrada es positivo, la salida será 
la de la máxima tensión positiva de alimentación; si Vin es negativo, la salida será el valor 
negativo de alimentación. Como no existe realimentación, desde la salida a la entrada, el 
amplificador operacional actúa como comparador. 
Comparador. 
Aplicación sin retroalimentación que compara señales entre las dos entradas y presenta 
una salida en función de qué entrada sea mayor. Se puede usar para adaptar niveles 
lógicos. 
Una aplicación simple pero útil, es la de proporcionar un sistema de control ON-OFF. Por 
ejemplo, un control de temperatura, cuya entrada no inversora se conecta un termistor 
(sensor de temperatura) y en la entrada inversora un divisor resistivo con un preset 
(resistencias variables) para ajustar el valor de tensión de referencia. Cuando en la pata no 
inversora exista una tensión mayor a la tensión de referencia, la salida activara alguna 
señalización o un actuador. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Op-amp_open-loop_1.svg
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DESARROLLO DE LA PRÁCTICA. 
Valores del Termistor. 
Termistor. Resistencia. 
Temperatura ambiente. 9.81 k 
Elevando temperatura. 0.4  
 
 
En la primera imagen estoy midiendo la resistencia del termistor a temperatura 
ambiente y en la siguiente aplico temperatura y mido su resistencia de nuevo. 
Primera etapa: “Elemento sensor”. 
Está conformado por un resistor de protección de sobre corrientes (RT) para formar un 
divisor de tención variable con los cambios de la temperatura del termistor 
A la salida del divisor de tensión debe de tener una tensión de 3 V aprox. Termistor frio 
(más bien una temperatura ambiente). 
 
Segunda etapa: “Divisor de tensión de ajuste”. 
En esta parte del circuito se aprecia un divisor de tensión variable formad por dos resistores, 
R1 es un resistor fijo, que impide una sobre corriente cuando R2 tiende a un valor 
extremadamente pequeño, protegiéndolo de un daño eléctrico. R2 es un potenciómetro el 
cual se conecta en su terminal variable a la tensión de alimentación. De tal forma que 
obtenemos un nivel de tensión variable en el punto VREF, ajustable a través del valor 
resistivo de R2. VDT=5.5 v aprox. 
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Tercera etapa: “Comparador de nivel formado por un Amplificador 
Operacional”. 
Un circuito básico formado con el amplificador operacional es el comparador de nivel de 
tensión, su conexión más simple es un Op-Amp con una de sus entradas referida a una 
tensión prefijadas (VREF) y la entrada restante se llama Vin la cual será nuestra entrada de 
tensión a comparar como se muestra a continuación: 
 
Etapa final: “Interruptor Electrónico”. 
Esta etapa está formada por dos transistores en un arreglo Darlington básico en su región 
de saturación y corte que sirve para controlar el flujo de corriente que puede circular a 
través de nuestro Réle. Al existir una tensión en la entrada de Rb se genera una corriente 
de base capaz de saturar al transistor, el cual dejara fluir toda la corriente de la fuente de 
alimentación en la bobina del Réle. Los transistores bc548 se sustituirán con el arreglo 
Darlington que es el TIP122. 
 
 
 
 
 
 
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Circuito Final. 
 
 
 
 
Fuente de alimentación simétrica. 
La fuente simétrica o dual es aquella que proporciona un voltaje positivo y negativo con la 
misma magnitud. Por ejemplo, 12v y -12v ambos respecto a una tierra. 
Mi fuente simétrica al ser armada con cables USB y cubos cargadores de celular (adaptador 
de CA a CC), cada uno nos entregará 5V y en la suma dela fuente serán 10V. 
 
Medición de la suma de voltajes: 
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Tomando nuestras puntas que están libres, las conectaremos a nuestrovóltmetro y 
observaremos que el voltaje marcado en nuestro voltímetro es igual a la suma del voltaje 
que tienen nuestras fuentes. 
 
Obtención de +5V. 
Tomamos nuestro cable del positivo de la fuente número 1 y lo conectamos a nuestro 
voltímetro, de la unión del negativo de la fuente 1 y el positivo de la fuente 2 obtendremos 
una tierra de la cual sacaremos un cable y la conectaremos a nuestro punto común del 
voltímetro. 
Deberemos de obtener una medición de +6V. 
 
Obtención de -5V. 
Ahora tomamos nuestro cable del negativo de la fuente número 2 y lo conectamos a nuestro 
voltímetro, de la unión del negativo de la fuente 1 y el positivo de la fuente 2 obtendremos 
una tierra de la cual sacaremos un cable y la conectaremos a nuestro punto común del 
voltímetro. 
Deberemos de obtener una medición de -6V. 
 
Configuración Darlington. 
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Observe la distribución de las terminales del TIP 122 
Conéctelo a la salida del Amp. op. con un resistor limitador de corriente de 1KΩ si es 
necesario pude ser de un valor menor. 
Con la terminal del collector active la bobina del mini relevador. 
Construya el circuito de fuerza con otra Fuente de alimentación y el contacto normalmente 
cerrado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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CONCLUSIONES. 
 Nuevamente como en la práctica anterior vemos muy marcado la diferencia entre 
transductor y sensor. 
 También deduje algunas de las aplicaciones que pueden tener los sensores de 
temperatura. 
 A su vez por mi parte concluyo que fue parte importante y además me quitó un 
poco el miedo, la fuente simétrica.