instrumentacion practica numero 2

7/25/2019 instrumentacion practica numero 2

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Instituto tecnolgico de Aguascalientes

Departamento de Ingenieria Elctrica e Ingenieria Electrnica

rea: Elctrica

Instrumentacin

Grupo: E871

Practica N.!

SENSORES DE INTENSIDAD LUMINOSA

Profesor:

M.C. Jorge Octavio a!"#s a!a"e$

Alumnos:

"uis #ernando $rise%o &iscare%o'..1!1()(!*

"uis #ernando D+,ila -ontes'..111()*7(

scar Gio,anni Due%as Gme/'..111()*70

es2s Pai/ -endo/a'. 111()**3

#ernando 4alas 5ital'..111()***

#ec6a lugar de reali/acin:

Aguascalientes Ags. "a9oratorio de ingenieria elctrica 1) de septiem9re del !)1(

#ec6a de entrega: !1 de octu9re del !)1(


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&EN"GI NAINA" DE -E;I. IN4&I&


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=e,isar Mue los controles de los eMuipos est+n desacti,ados o al ni,el mKnimo.

ada ,e/ Mue se realice un circuito de9e de ,eriJicar su conein antes de conectarlo a las Juentes de energKa elctrica.uando se modiJiMue un circuito se de9e apagar la Juente de energKa elctrica.

Al terminar la pr+ctica se de9e de des energi/ar todos los eMuipos utili/ados.

O7JETIO:

=econocer el Juncionamiento de elementos de transduccin Jotoconductora Joto resisti,a empleando una Jotocelda una Jotorresistencia. Emplear sensores Jotoelctricos en aplicaciones industriales.

MATERIAL:

o 1 "+mpara de 0 o 1!5D.o ! #otorresistenciaso 1 #otoceldao 1 -otor de D de !35 o de 1!5 con Luego de engranes reductores.o ! =esistencias de 1)Oo 1 AmpliJicador operacional &")83o 1 omparador "-B11o 1 =ele,ador 1!5Do 1 &ransistor &IP31o 1 &ransistor &IP3!o 1 #oco de 1!)5A 0) o 1)) @No l+mpara a6orradora con 9alastro electrnico.o 1 $ase para Joco de 1!)5Ao a9les. la,iLas accesorios reMueridos de acuerdo al desarrollo o procedimiento.o 1 #uente de ,oltaLe ,aria9le 9ipolar.o

Proce"i,ie4to:

a 1. "a resistencia de una Jotorresistencia disminue al aumentar la intensidad luminosa.Para compro9ar dic6o eJecto se emplear+ la conJiguracin de medida elctrica para la reali/acin de esta partede la pr+ctica. -ida con el F6metro directamente la resistencia de la Jotorresistencia como lo se%alado en laJigura 1 colocando los ,alores solicitados en la ta9la 1.

#igura 1. medida directa de la resistencia de la Jotorresistencia con el 6metro

&a9la 1. -edicin de los ,alores 6micos de una Jotorresistencia

!. para la caracteri/acin de la Jotorresistencia se ,a a introducir esta en el interior de un dispositi,o regulador de lailuminacin medirla utili/ando un ,ltmetro colocado en el di,isor de ,oltaLe del circuito de la Jigura !.


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Dic6o dispositi,o regulador de la iluminacin se consigue mediante el empleo de una QcaLa cerradaR donde se colocauna l+mpara Jrente a la Jotorresistencia separadas alrededor de 1!cm regulando el ,oltaLe de dic6a l+mpara a tra,sde una Juente ,aria9le.

#igura !. -edida indirecta del comportamiento de la Jotorresistencia con el multKmetro un di,isor de ,oltaLe.

-odiJiMue el ,oltaLe de la l+mpara mida con el ,ltmetro directamente en el di,isor de ,oltaLe como lo se%alado enla Jigura ! colocando los ,alores solicitados en la ta9la !.

&a9la !. -edicin del comportamiento de una Jotorresistencia en presencia de lu/ ,aria9le.

B. con los ,alores o9tenidos de la primera tercera columna de la ta9la ! graJicar el comportamiento de laJotorresistencia al ser epuesta a una Juente luminosa lineal en la Jigura B.


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0 1 2 3 4 5 6 70

20000

40000

60000

80000

100000

120000

140000

#igura B. GraJica del comportamiento de la Jotorresistencia al ser epuesta a una Juente luminosa lineal.

uestionario.

@A . "a Jotorresistencia es un transductor primario o secundarioS TPor MuSEs un transductor secundario porMue es necesario agregar un arreglo para Mue entregue ,oltaLe.

@$ . "a gr+Jica de su comportamiento re,ela Mue es: TlinealS o Tno linealS=e,ela Mue es no lineal a Mue despus de un ,alor determinado de tensin decae no es una lKnea recta.

1. Armar el circuito de la Jig. 3 el cual permitir+ compro9ar un sistema de control onoJJ de l+mparaincandescente con sensor Joto resisti,o un 4E& PIN& dado por un potencimetro con mo,imiento deseleccin manual @=B.

R11k

BAT112V

CMIN

7

THR

6

R-C

5

IOUT

1

REFI

2

FOUT

3

GND

4 VCC 8

U1

LM331

+88.8

Volts

+88.8

Volts

RL112V

1

2

LDR1TORCH_LDR L1

127V

BAT2-12v

RV1

1k

#ig. 3. sistema de control on oJJ de l+mpara incandescente con sensor Joto resisti,o.

!. Primeramente es necesario interconectar las ! Juentes de alimentacin en Jorma 9ipolar conectando elnegati,o de la primera Juente el positi,o de la segunda Juente. En el nodo creado por la conein anterior setomara la tierra de reJerencia del circuito. 9ser,e la Jigura (.


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#ig. (. Diagrama elctrico de una Juente 9ipolar a partir de ! Juentes independientes.

B. El primer dispositi,o ser+ el ampliJicador operacional @o comparador en este caso. De una Juente de A seconectara un etremo de un Joco de 0) o 1)) U el otro etremo ira al rele,ador lo mismo Mue el neutro de laJuente de A.

3. oloMue el multKmetro en el di,isor de ,oltaLe de la Jotorresistencia o9ser,e los ,alores etremos de ,oltaLeMue entrega cuando la tapa de la lu/ del sensor cuando se descu9re este: tapada V).87 destapadaVB.1)B

(. oloMue a6ora el multKmetro de manera Mue mida el ,oltaLe en el potencimetro de cali9racin o set pointdesde el punto central 6acia la tierra mo,iendo la perilla del potencimetro de un etremo a otro paracompro9ar Mue puede entregarnos un ,alor de ,oltaLe de setpoint desde ) 6asta m+s 1!,. este potencimetrocali9rara el punto eacto en el Mue la l+mpara encender+ o apagara de acuerdo a la intensidad de la lu/ captada

por la Jotorresistencia

0. ALuste el ,alor del ,oltaLe del potencimetro a un ,alor intermedio entre los puntos o9tenidos en el pason2mero 0. 5alor mKnimo ).)3 ,alor medio 0.(* ,alor m+imo 11.80

7. u9ra la Jotorresistencia o9ser,e el estado de la l+mpara oscureciendo el sensor 6asta Mue la carga encendKa.4i no se logra apagar la l+mpara aLuste un poco el ,alor del potencimetro. Nota. En caso de Mue la l+mpara nose apague con la oscuridad 6a9r+ Mue intercam9iar las terminales in,ersora no in,ersora del comparador.

8. Descu9ra la Jotorresistencia o9ser,e el estado de la l+mpara descu9riendo el sensor 6asta Mue la carga seapague. 4i no se logra apagar la aLuste un poco el potencimetro. omo paso Jinal de esta secuencia acerMue elJoco a la Jotorresistencia o9ser,e lo Mue sucede anote sus o9ser,aciones. Prende apaga simult+neamente

@91. emplear un sensor de intensidad luminosa Jotorresisti,o en un sistema de control proporcional de l+mpara. "aintencin es desarrollar un sistema de control tipo proporcional Mue controle la intensidad de una luminaria de acuerdoa la intensidad luminosa eterior.

Armar el circuito de la Jigura 0 el cual permitir+ compro9ar un sistema de control proporcional de l+mparaincandescente con sensor Jotorresisti,o. El circuito integrado TL89 contiene 3 ampliJicadores operacionales en suinterior @o9ser,e su conJiguracin. AMuK se emplearan ! de ellos.

TL89


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#igura 0. 4istema de control proporcional de l+mpara incandescente con sensor Jotorresisti,o.

!. mida con el ,oltmetro el ,oltaLe de salida del circuito ampliJicador seguidor de ,oltaLe el cual acopla elpotencimetro de set point al arreglo compuesto por la Jotorresistencia la =1 de 1)Wo6m. ALuste a 15.

B. coloMue el ,oltmetro a la salida del segundo ampliJicador operacional. u9ra lentamente el sensor de lu/ 6astao9struirlo totalmente registre el mKnimo el m+imo ,alor de tensin de salida o9tenidoV B.!75minimo111!5maimo.

3. descu9ra lentamente el sensor de lu/ 6asta destaparlo totalmente registre el mKnimo el m+imo ,alor de ,oltaLede salida o9tenido.

(. repita los pasos B 3 o9ser,ando la intensidad de lu/ de la l+mpara para oscuridad para lu/.

u suceder+ con la carga si el ,alor del set point se incrementaraS

DeLarKa de estar Juncionando la l+mpara.

@c1. emplear ! sensores de intensidad luminosa Jotorresisti,o en un sistema de control de plataJorma m,il seguidorade lu/. "a intencin es desarrollar un sistema de control tipo proporcional Mue posicione una plataJorma a tra,s de unmotor de D de 9aLa ,elocidad siguiendo una Juente luminosa en traecto acimutal.

Posi9les aplicaciones: -o,imiento de una E"DA 4"A= para captar la maor intensidad de lu/ durante el dKa.


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BAT112V

1

2

LDR1TORCH_LDR

BAT2-12v

1

2

LDR2TORCH_LDR

R11k

R21k

3

2

1

4

11

U1!A

TL84

5

6

7

4

11

U1!B

TL84

R3

1k

R4

1k

R5

1k1

"

8

4

11

U1!C

TL84

12

13

14

4

11

U1!D

TL84

R6

1k

R71k

+88.8

Volts

+88.8

Volts

+88.8

Volts

#1TI$41

#2

TI$42

R8

1k

R"

5k

!. onstrua el circuito de la Jigura 7 el cual es un girasol electrnico Mue permitir+ se posiciones una plataJorma atra,s de un motor de D de 9aLa ,elocidad.

#igura 7. ircuito de girasol electrnico

B. Arme mec+nicamente un arreglo de dos Jotorresistencias colocadas a XB) grados de la 6ori/ontal como se apreciaen la Jigura 8. oloMue un peMue%o arma/n entre las placas de las Jotorresistencias 6aciendo un acople mec+nico parael eLe del motor.

#igura 8. Arreglo mec+nico del girasol.

3. oloMue una Juente luminosa @l+mpara encendida Jrente a un punto intermedio de am9os sensores.

Energice el circuito armado o9ser,e el mo,imiento del motor la plataJorma armada.

Aseg2rese Mue el motor no se mue,a o sea casi impercepti9le su mo,imiento.

(. -ue,a la Juente de lu/ 6acia una de las Jotorresistencias o9ser,e el mo,imiento de la plataJorma.

-ue,a nue,amente la Juente de lu/ pero 6acia el Jrente del otro sensor o9ser,e el mo,imiento de su girasol. Anotesus o9ser,aciones.


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O;servacio4es

"uis #ernando $rise%o &iscare%o'..1!1()(!*

En algunos circuitos se emple una Juente 9ipolar en el cual consistKa en un arreglo en las salidas de la Juente regulada.4e tu,o un percance al conectar un circuito a Mue se conJundieron las tierras con el negati,o.

No se tu,o una 9uena precaucin con el material esto con lle,o a la perdida de la l+mpara tipo arro/.En el circuito 3 me incauto Mue prendiera se apara simult+neamente

"a 9ase para el motor se reali/ de cartoncillo palitos de madera.

"uis #ernando D+,ila -ontes'..111()*7(

Pude o9ser,ar Mue la Jotorresistencia al estar epuesta a una maor intensidad de lu/ luminosa su resistencia decrececomo se o9ser,a en la ta9la 1 para o9ser,ar meLor el comportamiento en la Jigura B muestra como a maor tensin Muese le apliMue a la l+mpara maor ser+ la intensidad luminosa la resistencia de la Jotorresistencia decaer+ como seo9ser, en el sistema de control onoJJ el potencimetro o set point nos permitKa 6acer m+s o menos sensi9le laJotorresistencia a Mue en un momento de la pr+ctica tu,imos Mue tapar casi totalmente para Mue encendiera al mo,ereste potencimetro 6acindolo m+s sensi9le con tan solo proporcionarle una som9ra a est+ prendiendo el circuito delgirasol nos permiti o9ser,ar Mue si en una Jotorresistencia proporcionamos lu/ nuestro sistema @el motor gira 6aciaese sentido.

scar Gio,anni Due%as Gme/'..111()*70

Durante el desarrollo de esta pr+ctica se pudieron o9ser,ar los comportamientos Mue tienen las Jotorresistencias comoact2a con respecto a otros dispositi,os como lo es la compro9acin de Mue la resistencia conectada en la Jotorresistenciadisminue al aumentar la intensidad luminosa esta medicin se pudo o9ser,ar con el multKmetro en la Juncin de6metro midiendo la resistencia en donde en un am9iente oscuro se o9tu,o el ,alor de 8.! W en la mesa de tra9aLo!W epuesto al sol ).1(W por lo cual se logra compro9ar Mue mientras eista m+s intensidad luminosa menor ser+el ,alor 6mico de la resistencia.

es2s Pai/ -endo/a'. 111()**3

Esta pr+ctica pude o9ser,ar el Juncionamiento de las Jotorresistencias en un circuito tan sencillo en el cual se muestra9+sicamente el control desde una l+mpara 6asta ,arias l+mparas a Mue si disminue la intensidad luminosa laJotorresistencia act2a como una interruptor 6aciendo Mue las l+mparas Juncionen.

#ernando 4alas 5ital'..111()***

En esta pr+ctica se pudo o9ser,ar comprender como una Jotorresistencia disminue su resistencia al aumentar laintensidad luminosa como por eLemplo en las prue9as reali/adas se o9ser, como con una Jotorresistencia al colocarlaen un lugar totalmente o9scuro su ,alor resisti,o era de 8.!)OY al tener total luminosidad tomo un ,alor de ).1(OY.a9e mencionar Mue al conectar el seguidor de tensin ilustrado en la pr+ctica se o9ser, Mue el mismo ,alor de tensin

Mue se tiene desde un punto a otro de9e ser el mismo sin Mue 6aa prdidas. 4e pudo o9ser,ar Mue al colocar el seguidorde tensin en la aplicacin del girasol mostrado en la pr+ctica el girasol seguir+ el 6a/ de lu/ Mue se tenga para asKtratar de tener la misma tensin en am9as Jotorresistencias empleadas en la pr+ctica.


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