LAB_1 instrumentacion
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Universidad Cooperativa de Colombia. Buitrago M. LABORATORIO 1”RESISTENCIA Vs ANGULO”
Resumen: Este es el informe de practica realiza en el laboratorio, el cual se base en la medición de la resistividad de un potenciómetro respecto a un angulo medido por un transportador
Palabras clave: Angulo, resistividad, medición.
Abstract: This report is performed in the laboratory practice , which is based on measuring the resistivity of a potentiometer with respect to an angle measured by a conveyor.
Keywords : Angle ,resistivity, measurement.
I. INTRODUCCIÓN
Este informe es un soporte de lo realizado en el laboratorio, en dicho informe se encuentra la información tomada en la práctica por medio del óhmetro, también se encontrara con gráficos realizados con la herramienta del paquete ofimático de Microsoft(Excel) en donde se muestra el comportamiento de los elementos medidos.
II. ELEMENTOS Y CONTRUCCION.
Se realizó una partica de laboratorio en el cual se utilizaron los siguientes elementos:
- Transportador.- Potenciómetro.- Aguja de crochet.- Cable con pinzas.- Óhmetro.- Computadora con Microsoft Excel.
En la FIG. 1 se puede observar los principales elementos utilizados.
FIG. 1
Previo a la práctica se realizó a adaptación del transportador para poder realizar la medición con el potenciómetro, dicha adaptación consta de realizar dos perforaciones, una en el centro del transportador y otra unos milímetros hacia la izquierda (FIG. 2), esto para que el potenciómetro entre por este orificio y se pueda apretar sobre la base plástica del transportador y así no tener inconsistencias en la medición de la resistencia versus el ángulo.
FIG. 2
Oscar Fabian Buitrago [email protected]
Universidad Cooperativa de Colombia
LABORATORIO 1”RESISTENCIA Vs ANGULO”
1
Universidad Cooperativa de Colombia. Buitrago M. LABORATORIO 1”RESISTENCIA Vs ANGULO”
III. TOMA DE DATOS
En el laboratorio se realiza la medición de la resistividad con respecto al ángulo que se mide con la aguja de crochet que se va moviendo cada 5° en sentido anti horario (FIG. 3), La medición de la resistencia se comienza en la escala de 200Ω, esto para poder tener los datos más precisas en la resistencias bajas, a medida que se realiza la medición sobre ángulos mas altos la escala cambia a 2000Ω(2KΩ) y posteriormente 20KΩ ya que los potenciómetros que utilizamos son de 10KΩ.
FIG. 3
IV. DATOS
Se realiza la toma de 61 datos para los potenciómetros dichos datos se relacionan en la TABLA 1
TABLA 1MEDICION RESISTENCIA vs ANGULO.
ANGULO
RESISTENCIA(Ω)
0
8.9
593
10
9.
6
15
10.4
20
17.5
25
16
30
223
35
404
40
622
45
842
50
1014
55
1200
60
1385
65
1584
70
1773
75
1964
80
2150
85
2400
90
2550
95
27
2
Universidad Cooperativa de Colombia. Buitrago M. LABORATORIO 1”RESISTENCIA Vs ANGULO”
50
100
2950
105
3140
110
3330
115
3520
120
3710
125
3900
130
4090
135
4280
140
4460
145
4680
150
4870
155
5070
160
5250
165
5440
170
564
0
175
5820
180
6030
185
6210
190
6410
195
6580
200
6780
205
6970
210
7150
215
7350
220
7540
225
7720
230
7910
235
8080
240
8270
245
8450
3
Universidad Cooperativa de Colombia. Buitrago M. LABORATORIO 1”RESISTENCIA Vs ANGULO”
250
8630
255
8780
260
8970
265
9160
270
9340
275
9510
280
9700
285
9710
290
9720
295
9710
300
9710
Como se aparecía en la TABLA 1 se realizan mediciones desde 0° hasta 300° que es el máximo ángulo al que gira el potenciómetro.
En la FIG. 4 se muestra la gráfica que se obtiene graficando la resistencia medida en función del ángulo. Dicha imagen nos deja apreciar que este potenciómetro trabaja en forma lineal aunque en ángulos pequeños la resistividad se comporta de forma constante o con pocas variaciones.
0 50 100 150 200 250 300 3500
2000
4000
6000
8000
10000
12000
f(x) = 36.6252459016393 x − 649.360655737704
ANGULO RESISTENCIA
FIG. 4
Gracias a la herramienta de graficacion tenemos la ecuación que nos representa la gráfica, dicha ecuación se puede ver en la gráfica sobre la curva de tendencia (línea punteada).
Con base en la gráfica podemos seleccionar un rango en la cual la resistividad que nos da el potenciómetro es óptima para una implementación que necesitemos, en este caso se realiza el rango en el cual nos vamos a situar es desde 25° hasta los 280°, en este rango nuestro potenciómetro trabaja de forma lineal y se excluyen las mediciones donde la resistividad es constante o con pocas variación en respecto al ángulo como se puede ver en la FIG. 5.
0 50 100 150 200 250 3000
2000
4000
6000
8000
10000
12000
f(x) = 38.0792367454965 x − 873.10283445744
RANGO
FIG. 5
Como se aprecia en la imagen la función se comporta de forma lineal y como se decía anteriormente se excluyeron los valores en los cuales la resistividad era contantes con respecto a la variación del ángulo, por ende se ve la variación de os valores en la ecuación que nos representa la gráfica.
4
Universidad Cooperativa de Colombia. Buitrago M. LABORATORIO 1”RESISTENCIA Vs ANGULO”
0 50 100 150 200 250 300 3500
2000
4000
6000
8000
10000
12000
f(x) = 4.11833E-11 x⁶ − 0.0000000668932 x⁵ + 0.0000354672 x⁴ − 0.0085287 x³ + 0.993381 x² − 13.748 x + 18.8149
ANGULO RESISTENCIA
FIG. 6
Con Excel se puede realizar línea de tendencia lineal, logarítmica, polinómica entre otras. Las FIG. 4 y FIG. 5 se basan en la línea de tendencia lineal. La FIG. 6 se realiza con una línea de tendencia polinómica de grado 6, esto quiere decir que nuestro polinomio es de grado 6 y adicional a eso se puede ver que la línea puteada se asemeja mucho a la gráfica que representa las muestras tomadas, con base en esto si se quiere tener una ecuación que nos represente una gráfica es necesario tener más “muestra” o valores esto para que se realicen aproximaciones más certeras
A continuación se relaciona las mismas mediciones que se mostraron anteriormente pero sobre otro potenciómetro, eso para afirmar que aunque los potenciómetros sean de los mismos fabricantes y del mismo valor las mediciones no son iguales, eso se debe a que en el momento de insertar el grafito al potenciómetro no puede ser exactamente igual a otro y ya que estos elementos son para utilidades de baja precisión no afecta, caso contrario que el escenario en el que se fuera a utilizar sea de gran precisión sería necesario adquirir elementos precisos.
TABLA 2
ANGULORESISTENCI
A0 75 8.7
10 915 9.320 1525 1830 5035 12040 30045 73050 97655 112060 1280
65 142070 163075 189080 215085 228090 237095 2540
100 2710105 2965110 3130115 3370120 3605125 3780130 3900135 4050140 4240145 4510150 4720155 4980160 5150165 5310170 5580175 5710180 5930185 6200190 6370195 6500200 6660205 6890210 7060215 7210220 7430225 7690230 7880235 8000240 8190245 8350250 8540255 8780260 8900265 9080270 9230275 9460280 9630285 9700
5
Universidad Cooperativa de Colombia. Buitrago M. LABORATORIO 1”RESISTENCIA Vs ANGULO”
290 9720295 9730300 9730
0 50 100 150 200 250 300 3500
2000
4000
6000
8000
10000
12000
f(x) = 36.8675092543628 x − 784.634584875727
ANGULO RESISTENCIA
FIG. 7
0 50 100 150 200 250 3000
2000
4000
6000
8000
10000
12000
f(x) = 38.4745667207376 x − 1048.83296337403
ANGULO RESISTENCIA
FIG. 8
En la FIG. 8 se realiza un filtrado de los datos, esto desde los 25° hasta los 280°.
V. CONCLUSIONES
Con base en las mediciones tomadas se puede afirmar que las mediciones que se realizan sobre un elemento puede variar de otro, así este sea de la misma referencia (en elementos de baja precisión), también es válido afirmar que para hallar una ecuación que nos represente una gráfica lo más acertado posible es necesario realizar que nuestra ecuación sea de un grado mayor, ya que entre mayor grado mayor serán las muestra que se tomaran de nuestra gráfica.
6