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DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGIA Y MECANICA Laboratorio de Instrumentación Industrial Mecánica

1. Tema: Simulación del funcionamiento de un sensor en base a su característica estática mediante una tabla Lookup de Simulink. 2.

Objetivos: a. Simular el funcionamiento estático de un sensor, partiendo de su relación salida ‐entrada. b. Manipular una herramienta para la simulación de un sensor en base a su característica estática.

3. Teoría. La relación entrada – salida, O(I), en un sensor puede expresarse en términos de: a. Tabla de valores b. Función algébrica. c. Relación gráfca. En cualquiera de los tres casos a esta relación se la conoce como característica estática. La misma que puede ser determinada teórica o experimentalmente. La característica estática es propia de cada sensor y proviene del funcionamiento intrínseco del mismo como Sistema. Las características estáticas pueden presentar linealidad, no linealidad e incluso con histéresis.

Característica Estática Gráfica de un PTC

I (C) O() I (C) O() I (C) O()

0 5000,00 90 30747,34 180 91875,48

10 6477,32 100 35641,65 190 101067,7 2

20 8244,17 110 40997,58 200 110732,2 8

30 10327,24 120 46823,57 210 120863,1 0

60 40 50 12751,75 15541,20 18717,13 150 130 140 53125,98 59909,21 67175,79

70 22298,99 160 74926,50

80 26304,05 170 83160,51

Característica Estática Numérica de un PTC

ܴሺ5000 ܶሻ ൌൌൌ Característica Estática algébrica de un PTC

4.

TRABAJO PREPARATORIO.

a. Consulte la forma como se ingresa la característica estática de un sensor por medio de una tabla LOOKUP en SIMULINK, la forma de ingresar datos estáticos y dinámicos y como obtenemos los resultados, ayúdese de los enlaces indicados en la página WEB de la asignatura (link Archivos) 1. Primero abrimos simulink de Matlab 2. Nos ubicamos en la lista de librerías y hacemos click en la librería Look Tables

3. Escogemos la opción de Look Table y la arrastramos al área de trabajo.

4. Hacemos doble click sobre el dibujo de Lookup Tables. 5. Se abre una ventana y nos dirigimos al botón Edit.

6. Nos aparece una nueva ventana aquí nosotros escribiremos los valores de entrada y de salida de nuestro sensor.

7. Una vez ingresado los valores de entrada y de salida, regresar al área de trabajo y colocar una fuente y un osciloscopio para ver la señal que se obtendrá al ingresar los datos del sensor.

b. Consulte las características estáticas de TRES SENSORES. Obtenga las tablas de valores o la ecuación para ingresarlas en la tabla LOOKUP y simular su operación.

Termistor 44014 RC

PT 100

SENSOR DE PRESION MPX4115

5.

Equipo necesario. a. b. c.

6.

Procedimiento.   

7.

Computador, Matlab con SIMULINK. Características estáticas de tres sensores

Ingrese los valores de las características estáticas, conecte una fuente y una salida. Ingrese tres valores de entrada en el rango de operación de cada sensor y Obtenga sus resultados. Ingrese una señal sinusoidal cuya amplitud se encuentre en el rango de entrada de los sensores y obtenga los resultados gráfcos.

Resultados Característica estática primer sensor

0 Valor de entrada (I) 1088 Valor de salida Característica estática segundo sensor -30 Valor de entrada (I) 88.18 Valor de salida Característica estática tercer sensor

Valor de entrada (I) Valor de salida

5 0.4

50 96,54

100 14,4

10 103.9

50 119.4

30 1.1

50 2

GRAFICAS Primer sensor d de entrada Señal sinusoidal

Señal de salida

SEGUNDO SENSOR Señal sinusoidal de entrada

Señal de salida

TERCER SENSOR Señal sinusoidal d de entrada

8.

Señal ñ de salida

Conclusiones y recomendaciones



Para el primer sensor a partir de los datos que se obtuvo se puede decir que es una sensor con una característica estática lineal, pero donde la resistencia es inversamente proporcional a la temperatura en el sensor, al observar la gráfca de salida se observa que el valor pico máximo de la señal de salida es aproximadamente 1 ohmio, esta señal es casi una línea recta al poner una señal de entrada con un valor máximo pico de 10.



En el caso del segundo sensor se observa que al aumentar la temperatura la resistencia que es el valor de salida va aumentando, pero a diferencia del anterior este tiene una relación directamente proporcional.



En esta práctica se puede observar las diferentes formas de la característica estática del sensor, en esta práctica se observa un sensor con característica estática lineal y dos sensores con características estáticas no lineales.



El sensor RTD da una característica estática lineal y el señor NTC Y EL SENSOR con efecto resistivo tienen características estáticas no lineales , pero el sensor con efecto resistivo tiende hacer una recta lo que nos dice que su factor de no linealidad es bajo.

BIBLIOGRAFIA: 

http://medirtemperatura.com/termistor.php

  

http://ocw.uc3m.es/tecnologia-electronica/instrumentacion-electronicai/material-de-clase-1/temas1-2-3_06_MOD.pdf http://www.ece.northwestern.edu/localapps/matlabhelp/toolbox/simulink/slref/lookuptable.html http://pdf.datasheetcatalog.net/datasheet2/3/07j1jyxe8uwtfocf2owos7ql90fy.pdf