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Caracterización de un Termistor. Characterization of a thermistor RESUMEN En la práctica consistió en caracterizar un termistor NTC, donde se realizaron diferentes medidas de temperatura sometiendo al sensor desde los 0° hasta los 80° ,a partir de esto tomamos los resultados de subida y bajada varias veces, observando su comportamiento para realizar las respectivas graficas. PALABRAS CLAVES: linealización, Transductor, Termómetro, Termistor NTC y PTC, Temperatura. ABSTRACT

In practice was to characterize an NTC thermistor, where different measurements were conducted by subjecting the sensor temperature from 0 ° to 80 °, since this results take up and down several times, observing its behavior to perform the respective graphs. KEYWORDS: linearization, Thermometer, PTC and NTC thermistor, Temperature. 1. INTRODUCCIÓN Nuestro mundo es una constante explosión de interacciones, de las cuales la mayoría no podemos interpretar, es por esto que nos vemos en la necesidad de transformarlas a nuestro lenguaje. La caracterización de un termistor consiste en llenar un recipiente con agua utilizando hielo para enfriar el agua; con una estufa para calentarlo y tomando una serie de medidas donde se observara su comportamiento resistivo sometiéndolo a estas variaciones temperatura. 2. MARCO TEORICO

Linealización

Termistor NTC y PTC Un termistor es un resistor no lineal constituido por cristales de óxido metálico construidos específicamente para que presenten un alto coeficiente de temperatura, es decir, que su resistencia varíe de forma notable con cambios de temperatura. Se utilizan como sensores de temperatura. Pueden tener coeficiente de temperatura negativo (NTC) o coeficiente de temperatura positivo (PTC). Las curvas típicas para un NTC y un PTC son las siguientes:

Métodos de linealización En el método experimental se puede presentar una gráfica que no es línea y para calcular la ecuación empírica es necesario tener una línea recta, debido a su ecuación sencilla. Existen dos medios para pasar de una curva experimental a una recta experimental estos métodos se llaman métodos de linealización y son: -Método por cambio de variable -Método por logaritmos. El método por cambio de variable consiste en cambiar solo la variable independiente original por otra conveniente, para linealizar la curva (La variable

Fecha de Recepción: (Letra Times New Roman de 8 puntos) Fecha de Aceptación: Dejar en blanco

José Bestier Padilla Bejarano

2 dependiente no cambia en este caso).Cualquier curva experimental puede ser descrita por la ecuación general:

Al graficar la ecuación general se puede obtener cuatro tipos de gráficas diferentes y a cada una le corresponde un valor de n.

Temperatura La Temperatura es una propiedad de la materia que está relacionada con la sensación de calor o frío que se siente en contacto con ella. Cuando tocamos un cuerpo que está a menos temperatura que el nuestro sentimos una sensación de frío, y al revés de calor. Sin embargo, aunque tengan una estrecha relación, no debemos confundir la temperatura con el calor. Cuando dos cuerpos, que se encuentran a distinta temperatura, se ponen en contacto, se produce una transferencia de energía, en forma de calor, desde el cuerpo caliente al frío, esto ocurre hasta que las temperaturas de ambos cuerpos se igualan. En este sentido, la temperatura es un indicador de la dirección que toma la energía en su tránsito de unos cuerpos a otros. 3. CONTENIDO Materiales -Multímetro -Beaker -Estufa -Termistor -Hielo -Termómetro

Procedimiento

Termómetro Es un instrumento de medición de temperatura. Desde su invención ha evolucionado mucho, principalmente a partir del desarrollo de los termómetros electrónicos digitales. Inicialmente se fabricaron aprovechando el fenómeno de la dilatación, por lo que se prefería el uso de materiales con elevado coeficiente de dilatación, de modo que, al aumentar la temperatura, su estiramiento era fácilmente visible. El metal base que se utilizaba en este tipo de termómetros ha sido el mercurio, encerrado en un tubo de vidrio que incorporaba una escala graduada. Transductor

Los transductores se definen como el elemento que al someterlo a un cambio físico, experimenta un cambio relacionado, es decir los sensores son transductores. Si embargo en un sistema de medición, se pueden utilizar transductores, además de sensores en otras partes del sistema para convertir las señales de una forma dada en otra distinta.

1- Caracterizar el Termistor 2-Obtener el valor mínimo y máximo de medida 3-Comenzar llenar el beaker con agua, hielo y observar la variación de la resistencia con un multímetro hasta que este comience a derretirse y comenzar a calentar el agua con la estufa 4- Repetir el paso #3 tres veces 5-Repetir el paso #3 y 4 pero vaciando el balde. Resultados Tablas donde están las medidas tomadas Nivel bajo 0° Nivel alto 80° ANEXO 1-Tabla #1 datos tomados cuando se llenaba el beaker de hielo (subida) ANEXO 2- Tabla #2 datos tomados (bajada)

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>> % datos de temperatura >> temp=[0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80] %datos de subida >> resisSub=[132,2 113.2 84.8 74.8 58.6 47.7 41.86 37.4 29.5 24.76 21.13 17.73 15.46 14.23 11.9 10.56 9.4] >> plot(temp,resisSub) >> title('datos subida') >> xlabel('temperatura °C') >> ylabel('resistencia (ohmios)') >> mean(resisSub) Grafica#1 de los promedios de los datos de subida

>> plot(temp,resisSub,temp,resisBaj) >> title('histeresis') >> xlabel('temperatura°C') >> ylabel('resistencia (ohmios)')

>> %promedio datos de bajada >> resisBaj=[131.33 114.4 84.56 73.3 58.6 46.9 41.73 20.5 29.83 24.6 21.3 17.93 15.6 13.6 11.8 10.46 9.4] >> plot(temp,resisBaj) >> title('datos bajada') >> xlabel('temperatura') >> ylabel('resistencia') >> xlabel('temperatura °C') >> ylabel('resistencia (ohmios)')

15/80=0.187% -Ecuación caracteristica del sensor observando su comportamiento.Ecuacion obtenida de la grafica según el programa: y = 1E+06e-0,033x

____________________________ 1. Las notas de pie de página deberán estar en la página donde se citan. Letra Times New Roman de 8 puntos

José Bestier Padilla Bejarano

4 -Con base a dicha grafica, se determinó que la ecuación característica que representa el comportamiento del sensor es la ecuación, es decir:

Promedio

= 58.6Ω

Por lo tanto, la precisión es (

–R) =

0.05

, con Características estáticas del sensor resistivo de temperatura implementado:

con

R1=131,76Ω

T1=0°C

R2=84,68Ω

T2=10°C

Exactitud: 2.61Ω Precisión: 0.05 Rango: 0 – 80°C. Alcance (span): 100 °C. Sensibilidad= -0.0401%/K Histéresis: 0.187% Resolución: 0.5 °C.

B=0.401K

3. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Ro=9.4Ω

•

To=80°C A=10.57Ω -La sensibilidad relativa del sensor

está dada por •

la cual resulta derivando la ecuación 1 con respecto a T.

•

α=-0.0401%/K -La hoja de característica del termistor STM CL -80 NTC determina que

•

a temperatura ambiente (20°C) la

resistencia RT es de 55 .este dato es tomado como patrón para realizar y comprara algunas características

Podemos concluir que Los termistores NTC poseen elevadas resistencias a baja temperatura, pero sus resistencias disminuyen exponencialmente a medida que crece la temperatura. Este sensor es particularmente muy útil para medir temperaturas muy bajas gracias a sus grandes variaciones de temperatura. El tomar muchas mediciones y la repetitividad de las mimas, permite que la caracterización del sensor sea mucho más confiable, garantizando así una buena exactitud y precisión del mismo. Se reconocieron varias características que intervinieron en la caracterización del sensor para tener un sensor lo más confiable posible en cuanto a su funcionamiento, en rango, precisión, exactitud, sensibilidad.

estáticas del sensor. N. BIBLIOGRAFÍA

- Exactitud: Rt =55.99 R =58.6

a 20°C a 20°C

patrón

[1]

dato experimental que Presenta la máxima desviación

Por lo tanto, la exactitud es (Rt –R) = -Precisión: Valores medidos de resistencia a 20°C [ 58.6+58.9+58.3+58.4+58.8+58.9]

2.61

Referencias de libros: Ramón Pallas Sensores y Acondicionamientos, 3a Edición. Catalunya, 2001, p. 54. Reportes Técnicos:

[2]

Israel A. Valencia, " Caracterización de un termistor NTC” universidad del Quindío, Programa de Ing. Electrónica .,Armenia, Quindío, [Online]. Link:

http://es.scribd.com/doc/43553489/InstrumentacionCaracterizacion-de-un-Termistor-NTC Paginas web

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[1] http://ayudaelectronica.com/que-es-un-termistor/

10 5 0

84,4 115,3 132,7

ANEXOS 1) Tabla #1 datos subida # datos (C°) Ω Ω 0 132,8 131,7 5 112,3 113,4 10 84,5 84,9 15 74,6 75,1 20 58,4 58,7 25 47,2 47,9 30 41,5 41,8 35 36,2 38,5 40 29,1 29,9 45 24,4 24,6 50 20,8 20,5 55 17,8 18,1 60 15,5 15 65 13,8 14,3 70 11,9 11,5 75 10,5 10,9 80 9,3 9,4 2) Tabla #2 datos bajada

Ω 132,1 114,1 85 74,8 58,9 48 42,3 37,5 29,5 25,3 22,1 17,3 15,9 14,6 12,3 10,3 9,5

# datos(cm) 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15

Ω 9,5 10,5 12,5 14,1 15,3 18,2 21,3 24,9 30,2 20,7 41,9 47,8 58,3 72,3

Ω 9,3 10,6 11,7 13,7 16 17,9 21,7 24,2 29,5 20,3 41,5 46,4 58,6 74,2

Ω 9,4 10,3 11,3 13,2 15,7 17,7 20,9 24,7 29,8 20,5 41,8 46,5 58,9 73,4

____________________________ 1. Las notas de pie de página deberán estar en la página donde se citan. Letra Times New Roman de 8 puntos

85 114,7 131,2

84,3 113,2 130,1