practica rtd
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Esta es una sencilla práctica de laboratorio para adquirir temperaturas con RTDsTRANSCRIPT
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INFORME DE LABORATORIO 1:
“RTDs”
[Byron Ganazhapa] www.practicasenlabview.blogspot.com
Fecha: 25/05/2012
Loja – Ecuador
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1. MEDICION DE TEMPERATURA: RTD
PROBLEMA. Diseñar un circuito con Voltaje de salida lineal a la temperatura con un sensor de temperatura PT100.
Parámetro Valor
Rango de medición 10 °C a 90°C
Máximo error permitido 1°C
Rango de Voltaje de Salida del circuito
de acondicionamiento
0 V a 10 V
Resolución mínima 0.01 °C
Diseñar el circuito para fuentes de alimentación disponibles por el ELVIS
2. PROCEDIMIENTO MATEMATICO Datos del problema Resistencia térmica del RTD, Resistencia térmica del RTD a 0°C, Coeficiente de temperatura,
( )
( ) ( )
( ) ( )
√
√
( )( )
Puente de Winston
Vcc
R1 R2
R3 Rt
Va Vb
Vs- +
Fig. 1 circuito de alimentación del sensor mediante el puente de Wheatstone.
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| ( ) ( )|
( ) ( )
( ) ( ) ( )
En Nuestro instrumenta de medición no consta de fuentes de voltajes elevados, para sus análisis practico se considerará un
( )
( )
*( ) ( ) ( )
( ) +
( )
*( ) ( ) ( )
( ) +
Acondicionamiento de señal
Tabla 1 Tablas de acondicionamiento de voltajes.
Ecuación de Instrumentación:
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Fig. 2 Acondicionamiento de la salida de entada y salida
( )
( )
Amplificador de Instrumentación:
R R
R R
2R
2R
Rg V01
V1
V2
AO1
AO2
AO3
-
+
-
+
-
+
15 V
15 V
15 V
-15 V
-15 V
-15 V
VREFERENCIA
Fig. 3 Circuito de acondicionamiento y amplificación de señales con un amplificador de instrumentación AD620AN
(
) ( )
(
) ( )
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( )
(
)
Ecuación de Software:
( )
( ) ( )
( )
( ) ( )
3. SIMULACIONES
Fig. 4 Circuito de simulación a temperaturas dadas.
Para Temperaturas de ( )
U1
AD620AN
3
2
6
7 1 8
54
VBB
15V
VDD-15V
R3100Ω
Rg
806.3Ω
Vcc
15 V
R5
107.7Ω
U3
DC 10MOhm
0.000 V
+ -
R6
103.85Ω
R7
111.55Ω
V_Referencia
-1.25VR9
126.95Ω
R10
119.25Ω
R11
134.65Ω
10°C 20°C 30°C 50°C 70°C 90°C
SENSOR PT-100
Title:
Designed by:
Checked by:
Approved by:
Document No:
Date:
Sheet of
Revision:
Size:
Simulacion_RTD_multisim Simulacion_RTD_multisim
Byron, Ricardo 0001
2012-05-20
1 1
1.0
A
Desc.:
Electronics Workbench801-111 Peter StreetToronto, ON M5V 2H1(416) 977-5550
J2
R12.672kΩ
R22.672kΩ
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( ) ( )
Fig. 5 Simulación del circuito a 10 °C
Para Temperaturas de ( ) ( ) ( )
Fig. 6 Simulación del circuito a 20 °C
Para Temperaturas de ( ) ( ) ( )
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Fig. 7 Simulación del circuito a 30 °C
Para Temperaturas de ( ) ( ) ( )
Fig. 8 Simulación del circuito a 50 °C
Para Temperaturas de ( ) ( ) ( )
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Fig. 9 Simulación del circuito a 70 °C
Para Temperaturas de ( ) ( ) ( )
Fig. 10 Simulación del circuito a 90 °C
Tabla 2 Tabla comparativa de voltajes de salida analíticos y simulados.
Temperatura Voltaje de salida analítica Voltaje de salida simulada
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4. IMPLEMENTACION REAL
Tabla 3 Tabla comparativa de temperaturas medidas y de referencia.
Temperatura en el
multímetro (DT-
5808)
Voltaje de entrada a la
DAQ (interfaz NI-ELVIS)
Temperatura en el Software
LabVIEW
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Resultados Tabla 4 Tabla de errores.
Temperatura Valores Calculados
Valores Medidos
Error % Error
5. LINEALIDAD Y EXACTITUD DEL SISTEMA
∑ (∑ )(∑ )
∑ (∑ )
( ) ( )( )
( )
(∑ )(∑
) (∑ )(∑ )
∑ (∑ )
( )( ) ( )( )
( )
|
|
|
|
Error de linealidad
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Fig. 11 Análisis de linealidad.
EXACTITUD:
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6. MEDICIONES PARA UNA TEMPERATURA ESTABLE, EN EL SOFTWARE Y EN EL INSTRUMENTO DE REFERENCIA:
Tabla 5 Tabla comparativa de valores medidos y de referencia a una temperatura estable.
Temperatura en el multímetro
(DT-5808)
Temperatura en el
Software LabVIEW
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7. INCERTIDUMBRE DEL SISTEMA IMPLEMENTADO.
∑
La varianza experimental
∑( )
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( ) ( ) ( ) ( )
( ) ( )
En numero de mediciones es menor que 10, la incertidumbre de las mediciones se obtiene al multiplicar un factor de corrección por el valor de la varianza.
√
(√ )
Incertidumbre de la interfaz de lectura: Resolución mínima de 0.01 ºC
√
√
Incertidumbre del instrumento de referencia del rango de 24 °C es 0.24 °C para un nivel de confianza del 95%, k=2:
Incertidumbre total del sistema:
√
√
La incertidumbre expandida del sistema para un nivel de confianza del 95% (k=2),
RTD; PT-100
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Multímetro DT_5808