Laboratorio N 3: TERMOMETRÍA

Transcripción

1 1 Facultad Escuela Lugar de Ejecución : Ingeniería. : Biomédica : Laboratorio de Biomédica Laboratorio N 3: TERMOMETRÍA Objetivos Conocer el principio de funcionamiento del termómetro analógico. Emplear de manera práctica el principio de funcionamiento de los sensores de temperatura Definir, haciendo uso de mediciones prácticas de resistencia, voltaje y temperatura, la relación existente entre estas variables en un circuito de medición de temperatura a implementar. Materiales y equipos NI ELVIS II. Computadora con NI LabVIEW. Tarjeta de conexión analógica del NI ELVIS II. Sensor de Temperatura de Vernier. Termistor Fuentes de calor y frío Instrumentos de medición de NI. Noción Teórica Remítase y Analice la Bibliografía indicada. Investigue sobre la linealización de respuesta de un sensor resistivo. Recomendaciones Siempre que tenga duda del procedimiento a realizar, consúltelo con el docente Al finalizar la práctica, el laboratorio se debe dejar en la misma condición ó mejor en que se encontró, aún los accesorios y herramientas utilizadas. Guarde los resultados de la práctica en un documento de Word (pantallas) para poder comentar, al finalizar guarde en un documento pdf.

2 2 Procedimiento PARTE I. CONSTRUYENDO EL EXPERIMENTO EN ELVIS II El sensor de temperatura vernier se conecta al NI ELVIS II a través de la tarjeta de conexión colocada en la breadboard del mismo. Los pasos siguientes y la figura 1 ilustran como conectar el adaptador a la breadboard del NI ELVIS II. Figura 1: Conectando el sensor de temperatura al NI ELVIS II Conecte los pines del adaptador como sigue: 1) AI0+ del Elvis a SIG1 de la tarjeta de conexión. 2) Fuente de alimentación de +5V DC a 5V del adaptador. 3) Tierra (GROUND) de la fuente de alimentación a GND del adaptador. 4) AIGND a GND del adaptador. 5) AI0- del Elvis a GND.

3 3 Realizar las siguientes preparaciones: 1) Conectar el ELVIS a la fuente de alimentación y a la computadora utilizando el cable USB. 2) Mover a la posición de encendido el interruptor localizado en la parte posterior del la unidad. (Figura 2) Un LED verde se encenderá indicando que la unidad tiene alimentación de la fuente de poder. Un LED Amarillo indicara que el ELVIS está conectado apropiadamente a la computadora. 3) Inserte el sensor de temperatura y realice las conexiones detalladas anteriormente. Figura 2: Conexión entre el NI ELVIS y la computadora Para realizar las mediciones de temperatura se utilizará el siguiente instrumento virtual. 1. Ubique el archivo Surface Temperature_esp.vi. 2. Al abrirlo aparecerá un instrumento como el que se muestra en la siguiente figura: Figura 3: Interfase del NI LabVIEW del experimento VERNIER de temperatura

4 4 El instrumento virtual desplegará la temperatura como función de tiempo tanto en grados Celsius como Fahrenheit, mostrando la temperatura máxima y mínima para cada periodo de experimento, la duración del experimento puede variar arriba o abajo 30 segundos con una frecuencia de muestreo también a variar arriba o abajo de 1000 muestras por segundo. 3. Realizar diversas mediciones de temperatura, arriba y debajo de la temperatura ambiente, utilizando las fuentes de calor y frío, ver la tendencia de la gráfica y grabar los datos en un archivo de Excel, el cual deberá ser visualizado y enviado como parte de la práctica. NO APAGUE EL EXPERIMENTO PUES LE SERVIRA PARA LA SIGUIENTE PARTE. PARTE II. 1. Mida el valor del termistor proporcionado a temperatura ambiente y anótela: Resistencia Medida (Ohms) Temperatura medida ( o C) ( o F) ( o K) 2. Permita cambios en la temperatura de medición. Para temperaturas menores a la temperatura ambiente, utilice la parte sombreada de la tabla. Desarrolle cambios de temperatura en el termistor y anote los cambios de resistencia. Temperatura medida ( o _) Resistencia Medida (ohmios) T. ambiente: De acuerdo a Mediciones Anteriores que Tipo de Termistor es:.

5 5 4. Con los datos de características medidas en el termistor y un análisis previo, diseñe un medidor de temperatura implementado en el NI ELVISII mediante un circuito divisor de voltaje y el termistor proporcionado, con su respectivo VI donde se presenten los resultados de la medición, con alarmas de rangos ajustables. Presente los resultados al docente. Guarde el VI generado. Análisis de resultados 1. Presente los resultados obtenidos en la presente práctica, envíe los archivos generados al correo del docente. 2. Incluya las gráficas correspondientes y su análisis. 3. Indique que tipo de relación existe entre Resistencia, Temperatura y Voltaje. Investigación Complementaria 1. Investigar las características del circuito integrado LM35 Es un termistor, utiliza su mismo principio? Si no lo es, cómo funciona? 2. Busque otros elementos electrónicos útiles para la medición de temperatura, menciónelos y ejemplifique alguna aplicación. 3. Diseñe un medidor de temperatura utilizando el LM35 y un ADC, presentar simulación en Proteus o Circuit Maker y su respectiva explicación. 4. Investigar el diagrama del circuito entrenador MCM-B4 (Thermometer) de electrónica Venetta (laboratorio de biomédica experimental), explicar su funcionamiento. Bibliografía Libro: Introduction to biomedical engineering, autor: Enderle- Bronzino (2005), código biblioteca: I