5. Resistencia Variable(Corregido 2)

7/26/2019 5. Resistencia Variable(Corregido 2)

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RESISTEN

CIAVARIABLE

PROFESOR:

GUILLÉN GUEVARA, ARNULFO

INTEGRANTES:

PILLACA JERÍ, SERGIO ÁLVARO

14190183

CHANCAVILCA HUAROC, K EVIN 14190

GRUPO:

JUEVES 4P ! "P

FACULTA#:

INGENIERÍA ELECTR$NICA % ELÉCTRICA

E&A&P&:

INGENIERÍA ELÉCTRICA

2016



I. OBJETIVOS

1. Mostrar como es el comportamiento de las resistencias Variables.

2. Caracterizar sensores resistivos.

3. Calcular los errores obtenidos diferenciando el cero, ganancia y nolinealidad.

II. MATERIALES

La tarjeta insertable ni !rain"# de $esistencias variables, %&'2(3")*, sirve para

analizar esta clase de resistencias, siendo posible estudiar los siguientes tipos+

otorresistencias -L$/

!ermo resistencias con coeficiente negativo de temperatura -0!C/!ermo resistencias con coeficiente positivo de temperatura -!C/

Varistores -V$/

III. FUNDAMENTO TEORICO

n termistor es un sensor resistivo de temperatura. %u

funcionamiento se basa en la variacin de la

resistividad ue presenta un semiconductor con latemperatura. 4l t5rmino termistor proviene de

!6ermally %ensitive $esistor. 47isten dos tipos de

termistor+

0!C -0egative !emperature Coefficient/ 8 coeficiente

de temperatura negativo

!C -ositive !emperature Coefficient/ 8 coeficiente de temperatura positivo

-tambi5n llamado posistor/.

Cuando la temperatura aumenta, los tipo !C

aumentan su resistencia y los 0!C la disminuyen.

4l funcionamiento se basa en la variacin de la

resistencia del semiconductor debido al cambio de

la temperatura ambiente, creando una variacin en

la concentracin de portadores. ara los termistores

0!C, al aumentar la temperatura, aumentar9 tambi5n la concentracin de

portadores, por lo ue la resistencia ser9 menor, de a6: ue el coeficiente sea

negativo. ara los termistores !C, en el caso de un semiconductor con un dopado

muy intenso, 5ste aduirir9 propiedades met9licas, tomando un coeficiente positivo

en un margen de temperatura limitado. sualmente, los termistores se fabrican a

partir de 7idos semiconductores, tales como el 7ido f5rrico, el 7ido de n:uel, oel 7ido de cobalto.



%in embargo, a diferencia de los sensores $!, la variacin de la resistencia con la

temperatura no es lineal. ara un termistor 0!C, la caracter:stica es 6iperblica.

ara peue;os incrementos de temperatura, se dar9n grandes incrementos de

resistencia.

Resistencias Variables Termo resistencia NTC!

Las termo resistencias 0!C -0!C < Coeficiente !emperatura 0egativa/ son

semiconductores fabricados con cer9mica policristalina de 7idos mi7tos, ue se

emplean en mayor grado para la medicin de la temperatura. 4n los materiales

semiconductores, la cantidad de portadores libres de carga se eleva con el aumento

de la temperatura, de manera ue la resistencia el5ctrica disminuye ante dic6o

aumento de temperatura. or esta razn se los denomina tambi5n termistores. Con

temperatura ambiente, presentan un coeficiente negativo de temperatura en el orden

de magnitud de "3 a "= > por grado. 4l rango t:pico de temperatura va de "?(@C a

A2(( @C. La dependencia en funcin de la temperatura obedece a la siguiente

ecuacin+

R (T )= R (T 0 ) . eB. ( 1

T − 1

T 0

)

onde+

!+ !emperatura en B

!(+ !emperatura de referencia

*+ Constante de dependiente del material

La temperatura de referencia y la constante dependiente del componente se

pueden tomar de la correspondiente 6oja de datos. Las temperaturas se deben

e7presar en Belvin. La transformacin de la temperatura a grados Belvin se realiza

por medio de la ecuacin.

Las resistencias 0!C poseen una sensibilidad esencialmente mayor ue los

termmetros de resistencia met9lica. 4ntre los campos de aplicacin se encuentra

todo tipo de medicin y control autom9tico de temperatura. La desventaja demuc6as aplicaciones, no obstante, radica en ue la curva de la resistencia no es

lineal sino e7ponencial. or tanto, se debe llevar a cabo una linealizacin de dic6a

curva.

La tabla siguiente muestra, a manera de ejemplo, los valores b9sicos de una

resistencia 0!C, con una temperatura de referencia de ! ( < 2=@C y un valor de

resistencia correspondiente de $ 2=<=DE.

!abla 1+ Valores b9sicos de una resistencia 0!C. -$ 2= < =DE/



!emperatura de

medicion en FC( 2( 2= '( ?( ( 1(( 12(

Valores basicos

en o6mios1?32= ?2'= =((( 2??3 12''

?2).

=33G 1G'.)

La imagen siguiente muestra la caracter:stica correspondiente -curva roja/ junto conla caracter:stica de una resistencia ue tiene un valor de referencia de 1( D -curva

azul/.

IV. "ROCEDIMIENTOS

Caracter#stica est$tica %e resistencia

4n el e7perimento siguiente se debe analizar la respuesta de las resistencias 0!C. ara

ello se registrar9 la caracter:stica de una resistencia de este tipo y se discutir9n los

posibles rangos de aplicacin de este tipo de resistencias.

Monte el circuito e7perimental ue se representa a continuacin en la seccin ## de la

tarjeta de e7perimentacin %&'2(3")*+

La animacin siguiente ilustra el arreglo e7perimental.



Hbra el instrumento virtual uente de tensin continua y seleccione los ajustes ue se

detallan en la tabla siguiente. 4ncienda a continuacin el instrumento por medio de la

tecla &I4$.

Hbra el instrumento virtual Volt#metro A y Am&er#metro B, seleccione los ajustes ue

se detallan en la tabla siguiente.

4n el caso de ue realice la medicin de

corriente empleando el amper:metro

virtual, abra el instrumento y seleccione los ajustes ue se detallan en la tabla siguiente.

H6ora, ajuste la tensin de alimentacin L:e, empleando uno tras otro, los valores

e7puestos en la tabla 1. Mida cada tensin en la resistencia 0!C, al igual ue la

corriente 1 ue fluye por la resistencia y anote los valores de medicin en la tabla. Hntes

de ajustar un nuevo valor de tensin, espere siempre apro7imadamente un minuto antes

de llevar a cabo la medicin de corriente. %i pulsa la pesta;a iagramaJ de la tabla,

despu5s de realizar todas las mediciones, podr9 visualizar gr9ficamente la caracter:sticaresultante.

4l grado de calentamiento de la resistencia durante el servicio depende de la potencia

consumida. %i se registra esta potencia en funcin del valor de la resistencia, se obtiene

la caracter:stica de temperatura de la resistencia. Calcule la potencia < . 1 y la

resistencia

$ < K# para cada medicin documentada en la tabla 1, y anote en la tabla 2 los valores

obtenidos

H continuacin, visualice las correspondientes curvas caracter:sticas.

A'(stes %e la )(ente %e

tensi*n %e contin(a

$ango 1( V

!ensin de %alida 1 V

A'(stes %el Am&er#metro B

$ango de medicin+ 2( mH C

Modo de &peracin+ HV

%6unt+ 1( &6mios

A'(stes %el Voltimetro A

$ango de medicion+ = V C

Modo de &peracin+ HV



Tabla +

1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 60

20

40

60

80

100

120

140

I(mA)

UeV! UV! ImA!

+.,, 1.8 10

-.,, 2 20

.,, 2.5 30

/.,, 3.2 40

0.,, 3.4 50

1.,, 3.9 70

2.,, 4.1 80

3.,, 4.3 100

4.,, 4.8 120

+,.,, 5.4 130

Tabla -



0 100 200 300 400 500 600 700

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

R[Ohm]

(U/I)

UeV!"5m67 R5O8m7

U9I! U:I!

+.,, 1 1(

-.,, '( 1((

.,, )= 3.33

/.,, 12 (

0.,, 1)( ?

1.,,2)3 ==.)1

2.,, 32 =1.2=

3.,, '3( '3

4.,, =)? '(

+,.,, )(2 '1.='

V. CUESTIONARIO

+. ;"or <(= es necesario es&erar a&ro9ima%amente (n min(to antes %e me%ir la

corriente %es&(=s %e reali>ar (na mo%i)icaci*n %e la tensi*n?

a/ 4n primer lugar, la tensin de alimentacin debe estabilizarse.

b) La resistencia NTC se caliente ante el flujo de corriente. De esta manera

disminuye la resistencia y la medición solo se puede realizar después de que

la temperatura haya alcanzado su alor estacionario.



c/ La resistencia 0!C se enfr:a ante el flujo de corriente. e esta manera

disminuye la resistencia y la medicin solo se puede realizar despu5s de ue la

temperatura 6aya alcanzado su valor estacionario.

d/ 0o e7iste ningn motivo en especial para esperar antes de medir la corriente.

-. ;@(= a)irmaciones &o%r#a reali>ar en relaci*n con la caracter#stica obteni%a?

a/ La pendiente de la caracter:stica es constante.

b) La pendiente de la caracter!stica ar!a.

c) La tensión en la resistencia NTC adopta un alor m"#imo.

d/ La tensin en la resistencia 0!C aumenta continuamente.

e) $i la tensión asciende% disminuye la pendiente de la caracter!stica.

f/ %i la tensin asciende, aumenta la pendiente de la caracter:stica.

. ;A <(= concl(si*n &(e%e arribar a &artir %e las %os caracter#sticas obteni%as?

a) $i la temperatura aumenta% disminuye el alor de la resistencia NTC.

b/ %i el consumo de potencia aumenta, se incrementa el valor de la resistencia

0!C.

c) $i el consumo de potencia aumenta% disminuye el alor de la resistencia NTC.

d/ %i el consumo de potencia aumenta, disminuye la temperatura de la resistencia

0!C.

e) $i el consumo de potencia aumenta% aumenta la temperatura de la resistencia

NTC.

f) $i las resistencias NTC se emplean como sensores de temperatura% deber!an

operar con bajas intensidades de corriente para eitar los efectos del

calentamiento.

g/ %i las resistencias 0!C se emplean como sensores de temperatura, deber:anoperar con elevadas intensidades de corriente para obtener resultados estables.

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