Practica RTD

UTPL Escuela de Electrónica y Telecomunicaciones

Práctica de Instrumentación Virtual

www.practicasenlabview.blogspot.com

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.




|

|

| |

| ( ) ( )|

( ) ( )

( ) ( ) ( )

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:




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

(

) ( )

(

) ( )




( )

(

)

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

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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




( ) ( )

Fig. 5 Simulación del circuito a 10 °C

Para Temperaturas de ( ) ( ) ( )
















Tabla 2 Tabla comparativa de voltajes de salida analíticos y simulados.

Temperatura Voltaje de salida analítica Voltaje de salida simulada




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










Resultados Tabla 4 Tabla de errores.

Temperatura Valores Calculados

Valores Medidos

Error % Error

5. LINEALIDAD Y EXACTITUD DEL SISTEMA

∑ (∑ )(∑ )

∑ (∑ )

( ) ( )( )

( )

(∑ )(∑

) (∑ )(∑ )

∑ (∑ )

( )( ) ( )( )

( )

|

|

|

|

Error de linealidad




Fig. 11 Análisis de linealidad.

EXACTITUD:

| |

| |

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




7. INCERTIDUMBRE DEL SISTEMA IMPLEMENTADO.

∑

La varianza experimental

∑( )




( ) ( ) ( ) ( )

( ) ( )

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




Multímetro DT_5808

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