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PROYECTO DE CONTROL DE TEMPERATURA DISPOSITIVOS A UTILIZAR:

SENSOR DE TEMPERATURA LM35 El LM35 es un sensor de temperatura con una precisión calibrada de 1ºC. Su rango de medición abarca desde -55°C hasta 150°C. La salida es lineal y cada grado centígrado equivale a 10mV, por lo tanto: 150ºC = 1500mV -40ºC = -400mV Sus características más relevantes son: 

Esta calibrado directamente en grados Celsius.



La tensión de salida es proporcional a la

temperatura.



Tiene una precisión garantizada de 0.5°C a

25°C.



Opera entre 4 y 30 volts de alimentación.



Baja impedancia de salida.



Baja corriente de alimentación (60uA).



Bajo costo.

Destacables: El LM35 no requiere de circuitos adicionales para calibrarlo externamente. La baja impedancia de salida, su salida lineal y su precisa calibración hace posible que este integrado sea instalado fácilmente en un circuito de control. Debido a su baja corriente de alimentación se produce un efecto de auto calentamiento muy reducido. Se encuentra en diferentes tipos de encapsulado, el más común es el TO-92, utilizada por transistores de baja potencia.

AMPLIFICADORES OPORACIONALES Un amplificador operacional (comúnmente abreviado A.O., op-amp u OPAM), es un circuito electrónico (normalmente se presenta como circuito integrado) que tiene dos entradas y una salida. La salida es la diferencia de las dos entradas multiplicada

por un factor (G) (ganancia): Vout = G·(V+ − V−)el mas conocido y UA741 o LM741.

comunmente aplicado es el

El primer amplificador operacional monolítico, fue el Fairchild μA702 (1964), diseñado Fairchild μA709 (1965), también de Widlar, y comercial. Más tarde sería sustituido por el (1968), de David Fullagar, y fabricado por basado en tecnología bipolar.

que data de los años 1960, por Bob Widlar. Le siguió el que constituyó un gran éxito popular Fairchild μA741 numerosas empresas,

Originalmente los A.O. se empleaban matemáticas (suma, resta, multiplicación, divisi etc.) en calculadoras analógicas. De ahí su

para operaciones ón, integración, derivación, nombre.

El A.O. ideal tiene una ganancia infinita, una impedancia de entrada infinita, un ancho de banda también infinito, una impedancia de salida nula, un tiempo de respuesta nulo y ningún ruido. Como la impedancia de entrada es infinita también se dice que las corrientes de entrada son cero. El símbolo de un amplificador es el mostrado en la siguiente figura:

Los terminales son: 

V+: entrada no inversora



V-: entrada inversora



VOUT: salida



VS+: alimentación positiva



VS-: alimentación negativa

Los terminales de alimentación pueden recibir diferentes nombres, por ejemplos en los A.O. basados en FET VDD y VSS respectivamente. Para los basados en BJT son VCC y VEE. Normalmente los pines de alimentación son omitidos en los diagramas eléctricos por claridad. Para el proyecto estamos utilizando dos amplificadores operacionales LM358N.

RESISTENCIA ELECTRICA

La resistencia eléctrica de un objeto es una medida de su oposición al paso de corriente. Descubierta por Georg Ohm en 1827, la resistencia eléctrica tiene un parecido conceptual a la fricción en la física mecánica. La unidad de la resistencia en el Sistema Internacional de Unidades es el ohmio (Ω). Para su medición en la práctica existen diversos métodos, entre los que se encuentra el uso de un ohmnímetro. Además, su cantidad recíproca es la conductancia, medida en Siemens. La resistencia de cualquier objeto depende únicamente de su geometría y de su resistividad, por geometría se entiende a la longitud y el área del objeto mientras que la resistividad es un parámetro que depende del material del objeto y de la temperatura a la cual se encuentra sometido. Esto significa que, dada una temperatura y un material, la resistencia es un valor que se mantendrá constante. Además, de acuerdo con la ley de Ohm la resistencia de un material puede definirse como la razón entre la caída de tensión y la corriente en dicha resistencia, así: 1

donde R es la resistencia en ohmios, V es la diferencia de potencial en voltios e I es la intensidad de corriente en amperios. Según sea la magnitud de esta medida, los materiales se pueden clasificar en conductores, aislantes y semiconductor. Existen además ciertos materiales en los que, en determinadas condiciones de temperatura, aparece un fenómeno denominado superconductividad, en el que el valor de la resistencia es prácticamente nulo. 

Para nuestro proyecto estamos utilizando 4 resistencias de 330 Ω y también 4 resistencias de 100 Ω ;3 resistencias de 4.7kΩ y 2 resistencias de1kΩ.

TRIAC BT 136

Un TRIAC o Triodo para Corriente Alterna es un dispositivo semiconductor, de la familia de los tiristores. La diferencia con un tiristor convencional es que éste es unidireccional y el TRIAC es bidireccional. De forma coloquial podría decirse que el TRIAC es un interruptor capaz de conmutar la corriente alterna. Su estructura interna se asemeja en cierto modo a la disposición que formarían dos SCR en direcciones opuestas. Posee tres electrodos: A1, A2 (en este caso pierden la denominación de ánodo y cátodo) y puerta. El disparo del TRIAC se realiza aplicando una corriente al electrodo puerta.

Aplicaciones más comunes 

Su versatilidad lo hace ideal para el control de corrientes alternas.



Una de ellas es su utilización como interruptor estático ofreciendo muchas interruptores mecánicos convencionales y Funciona como interruptor electrónico y

 

Se utilizan TRIACs de baja potencia en aplicaciones como atenuadores de luz, controles motores eléctricos, y en los sistemas de control muchos elementos caseros. No obstante, cuando cargas inductivas como motores eléctricos, se precauciones necesarias para asegurarse que el correctamente al final de cada semiciclo de la alterna.

ventajas sobre los losrelés. también a pila. muchas de velocidad para computarizado de se utiliza con deben tomar las TRIAC se apaga onda de Corriente

Para el proyecto estamos utilizando 4 TRIAC BT136.

CIRCUITO INTEGRADO Un circuito integrado (CI), también conocido como chip o microchip, es una pastilla pequeña de material semiconductor, de algunos milímetros cuadrados de área, sobre la que se fabrican circuitos electrónicos generalmente mediante fotolitografía y que está protegida dentro de un encapsulado de plástico o cerámica. El encapsulado posee conductores metálicos apropiados para hacer conexión entre la pastilla y un circuito impreso. Existen al menos tres tipos de circuitos integrados: 

Circuitos monolíticos: Están fabricados en un solo monocristal, habitualmente de silicio, pero también existen en germanio, arseniuro de galio, silicio-germanio, etc.



Circuitos híbridos de capa fina: Son muy similares a los circuitos monolíticos, pero, además, contienen componentes difíciles de fabricar con tecnología monolítica. Muchos conversores A/D y conversores D/A se fabricaron en tecnología híbrida hasta que los progresos en la tecnología permitieron fabricar resistores precisos.



Circuitos híbridos de capa gruesa: Se apartan bastante de los circuitos monolíticos. De hecho suelen contener circuitos monolíticos sin cápsula, transistores, diodos, etc, sobre un sustrato dieléctrico, interconectados con pistas conductoras. Los resistores se depositan por serigrafía y se ajustan haciéndoles cortes con láser. Todo ello se encapsula, en cápsulas plásticas o metálicas, dependiendo de la disipación de energía calórica requerida. En muchos casos, la cápsula no está "moldeada", sino que simplemente se cubre el circuito con una resinaepoxi para protegerlo. En el mercado se encuentran circuitos híbridos para aplicaciones en módulos de radio frecuencia (RF), fuentes de alimentación, circuitos de encendido para automóvil, etc.

Atendiendo al nivel de integración -número de componentes- los circuitos integrados se pueden 

SSI (Small Scale Integration) pequeño nivel: de 10 a 100 transistores



MSI (Medium Scale Integration) medio: 101 a 1.000 transistores

clasificar en:



LSI (Large Scale Integration) grande: 1.001 a 10.000 transistores



VLSI (Very Large Scale Integration) muy grande: 10.001 a 100.000 transistores



ULSI (Ultra Large Scale Integration) ultra grande: 100.001 a 1.000.000 transistores



GLSI (Giga Large Scale Integration) giga grande: más de un millón de transistores

En cuanto a las funciones integradas, los circuitos se clasifican en dos grandes grupos: Circuitos integrados analógicos. Pueden constar desde simples transistores encapsulados juntos, sin unión entre ellos, hasta circuitos completos y funcionales, como amplificadores, osciladores o incluso receptores de radio completos. Circuitos integrados digitales. Pueden ser desde básicas puertas lógicas (AND, OR, NOT) hasta los más complicados microprocesadores o microcontroladores. Algunos son diseñados y fabricados para cumplir una función específica dentro de un sistema mayor y más complejo. En general, la fabricación de los CI es compleja ya que tienen una alta integración de componentes en un espacio muy reducido, de forma que llegan a ser microscópicos. Sin embargo, permiten grandes simplificaciones con respecto los antiguos circuitos, además de un montaje más eficaz y rápido.

REGULADOR DE VOLTAJE Es un regulador fijo de 5V. Tiene una capacidad soporta hasta 40VDC en la entrada. Tiene 3 patas: la del centro es negativo y la de la derecha es la salida requiere de un disipador de calor si la tensión de respecto a la salida, ó si la corriente se llega a Requiere que la entrada sea cuando menos de 7 u 8V

máxima de 1 Ampere y de la izq. es la entrada, la (+5V). Es muy confiable y entrada es muy alta con aproximar al límite. para que regule a 5V.

Para el proyecto estamos utilizando un regulador de

voltaje L7805C-V.

TRANSISTOR El BC548 es un transistor NPN bipolar de propósitos generales principalmente en equipos de procedencia europea. similar al transistor 2N3904 (estadounidense) y aunque la asignaciones de los pines es distinta. El dispositivo encapsulado tipo TO-92. El orden de los pines mirando la parte de derecha a izquierda es emisor, base, colector.

utilizado Eléctricamente es al 2SC1815 (japonés), viene integrado en un plana del encapsulado

Para el proyecto estamos utilizando dos transistores BC548.

LED Un led1 (de la sigla inglesa LED: Light-Emitting Diode: ‘diodo emisor de luz’, también ‘diodo luminoso’) es un diodo semiconductor que emite luz. Se usan como indicadores en muchos dispositivos, y cada vez con mucha más frecuencia, en iluminación. Presentado como un componente electrónico en 1962, los primeros ledes emitían luz roja de baja intensidad, pero los dispositivos actuales emiten luz de alto brillo en el espectroinfrarrojo, visible y ultravioleta.

Cuando un led se encuentra en polarización directa, los electrones pueden recombinarse con los huecos en el dispositivo, liberando energía en forma de fotones. Este efecto es llamado electroluminiscencia y el color de la luz (correspondiente a la energía del fotón) se determina a partir de la banda de energía del semiconductor. Por lo general, el área de un led es muy pequeña (menor a 2 1 mm ), y se pueden usar componentes ópticos integrados para formar su patrón de radiación. Los ledes presentan muchas ventajas sobre las fuentes de luz incandescente y fluorescente, principalmente con un consumo de energía mucho menor, mayor tiempo de vida, tamaño más pequeño, gran durabilidad, resistencia a las vibraciones, no es frágil, reduce considerablemente la emisión de calor que produce el efecto invernadero en nuestro planeta, no contienenmercurio (el cual al exponerse en el medio ambiente es altamente venenoso) a comparación de la tecnología fluorescente, ni crean campos magnéticos altos como la tecnología de inducción magnética con los cuales se crea mayor radiación residual hacia el ser humano, cuentan con mejor Índice de reproducción cromática que otros tipos de luminarias, reducen ruidos en las líneas eléctricas, son especiales para utilizarse con sistemas foto voltaicos (paneles solares) a comparación de cualquier otra tecnología actual, no les afecta el encendido intermitente (es decir pueden funcionar como luces estroboscópicas) y esto no reduce su vida promedio, son especiales para sistemas anti-explosión ya que no es fácil quebrar un diodo emisor de luz (led) y, en la mayoría de los colores (a excepción de los ledes azules) cuentan con una muy alta fiabilidad y duración. Los ledes con la potencia suficiente para la iluminación de interiores son relativamente caros y requieren una corriente eléctrica más precisa, por su sistema electrónico para funcionar con voltaje alterno y requieren de disipadores de calor cada vez más eficientes a comparación de las bombillas fluorescentes de potencia equiparable.

CONDENSADOR ELECTROLITICO

Un condensador electrolítico es un tipo un líquido iónico conductor como una de sus placas. capacidad por unidad de volumen que otros tipos de valiosos en circuitos eléctricos con relativa alta frecuencia. Este es especialmente el caso en los corriente, donde se usan para almacenar la carga, y salida y las fluctuaciones de corriente en la salida muy usados en los circuitos que deben continua pero no corriente alterna.

de condensador que usa Típicamente con más condensadores, son corriente y baja filtros de alimentadores de moderar el voltaje de rectificada. También son conducir corriente

Los condensadores electrolíticos pueden tener permitiendo la construcción de filtros de muy baja

mucha capacitancia, frecuencia.

Para nuestro proyecto utilizaremos un condensador electrolítico de 16v 1000uf.

Funcionamiento:

El proyecto de control de temperatura va actuar en forma similar a una incubadora. Estará conectada a 4 focos de 100 watt de los cuales tres de ellos van a ser utilizados como señales (verde, anaranjado, rojo) y el último foco será utilizado como calentador del sensor. El foco verde encenderá cuando la temperatura sea menor a 38 grados por esa razón el foco calentador se encenderá para tratar de elevar la temperatura del sensor LM35. El anaranjado encenderá cuando la temperatura sea mayor a los 38 grados pero menor a los 45 grados, por esa razón el foco calentador aun se mantendrá encendido. El foco rojo encenderá cuando la temperatura sea mayor a los 45 grados en este punto el foco calentador tiene que apagarse.