UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA CIVIL
CARRERA DE INGENIERÍA DE SISTEMAS
MACHALA2016
REYES RODRÍGUEZ DANIEL FABIÁN
SISTEMA DE CONTROL DE TEMPERATURA, BASADO ENAMPLIFICADORES OPERACIONALES, PARA CENSAR EL CLIMA
AMBIENTAL DE UN LOCAL
UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA CIVIL
CARRERA DE INGENIERÍA DE SISTEMAS
MACHALA2016
REYES RODRÍGUEZ DANIEL FABIÁN
SISTEMA DE CONTROL DE TEMPERATURA, BASADO ENAMPLIFICADORES OPERACIONALES, PARA CENSAR EL CLIMA
AMBIENTAL DE UN LOCAL
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5
U R K N DU
I
DEDICATORIA
El presente trabajo de investigación está dedicado primeramente a Dios, por
bendecirme protegerme en mi vida y por haberme permitido terminar la carrera de
ingeniería de sistemas.
En segundo lugar a mis padres por su apoyo en mis decisiones, sus sabios consejos,
comprensión, por su confianza depositada en mí y por su amor incondicional muchas
gracias papá y mamá este triunfo les dedico a ustedes.
II
AGRADECIMIENTO
En primer lugar quiero agradecer a Dios, porque me brinda la sabiduría necesaria para
poder realizar cualquier trabajo.
En segundo lugar a mis padres, por su apoyo a lo largo de toda mi trayectoria
académica para formarme como profesional y de esta manera desempeñarme en
cualquier función laboral.
Y en tercero quiero agradecer a la Universidad Técnica de Machala a la Facultad de
Ingeniería Civil, Escuela de Informática y en ella a los distinguidos docentes quienes
con su profesionalismo y ética puesto de manifiesto en las aulas encaminan a cada
uno de los que acudimos a ellas y con sus conocimientos que nos servirán para ser
útiles a la sociedad.
III
RESUMEN
El presente trabajo de investigación, está basado en un sistema de control de
temperatura, usando amplificadores operacionales para garantizar el clima ambiental
en un local de forma estable, usando como herramienta proteus para el diseño y
elaboración de los diferentes circuitos electrónicos y de esta manera poder realizar las
pruebas respectivas.
Las investigaciones previas para el manejo del uso de esclusa, relé, chapa electrónica,
baquelita, condensadores, fuente de alimentación de energía y demás componentes,
están basados en los conocimientos adquiridos en el trascurso de la carrera de
ingeniería de sistemas.
También se construyó un prototipo en Protoboard, el cual incluye: transformadores,
condensadores, sensores, amplificadores, reguladores y demás implementos, que
permitió diseñar y medir la temperatura en un local, garantizando la estabilidad
ambiental. Con la creación del sistema de control de temperatura se espera que sirva
de pauta para futuros casos prácticos y puedan utilizar este documento como guía
para nuevas y mejores investigaciones.
PALABRAS CLAVE: Amplificadores Operacionales, Control de Temperatura, Esclusa,
Sistemas, Temperatura, Relé.
IV
CONTENIDO
Pág.
DEDICATORIA ...............................................................................................................I AGRADECIMIENTO ......................................................................................................II RESUMEN ................................................................................................................... III INTRODUCCIÓN ..................................................................................................... - 1 - CAPÍTULO I ............................................................................................................. - 2 - 1. MARCO CONTEXTUAL .................................................................................... - 2 - 1.1. Desarrollo ...................................................................................................... - 2 - 1.2. Planteamiento del Problema .......................................................................... - 2 - 1.3. Problema ....................................................................................................... - 2 - 2. Variables De Investigación ................................................................................ - 2 - 2.1. Variable Dependiente .................................................................................... - 2 - 2.2. Variable Independiente .................................................................................. - 3 - 3. Objetivos ........................................................................................................... - 3 - 3.1. Objetivo General ............................................................................................ - 3 - 3.2. Objetivos Específicos .................................................................................... - 3 - CAPÍTULO II ............................................................................................................ - 4 - 4. MARCO TEÓRICO............................................................................................ - 4 - 4.1. Rectificación de onda completa ..................................................................... - 4 - 4.2. Rectificador de puente ................................................................................... - 4 - 4.3. Regulación de voltaje filtrado y el voltaje de rizo ............................................ - 7 - CAPÍTULO III ......................................................................................................... - 19 - 5. PROCESO METODOLÓGICO ........................................................................ - 19 - 5.1. Metodología y materiales ............................................................................. - 19 - 5.2. Metodología ................................................................................................. - 19 - 5.3. Materiales .................................................................................................... - 19 - 6. INSTRUMENTO DE MEDICIÓN ..................................................................... - 20 - 6.1. Establezca puntos de prueba a la salida de cada bloque funcional ............. - 20 - 6.2. Voltajes y formas de onda en cada punto de prueba ................................... - 20 - 6.3. Voltajes para diferentes temperaturas ......................................................... - 21 - 6.4. Voltaje de salida de la fuente de voltaje. ...................................................... - 21 - 6.5. Corriente de salida de la fuente de voltaje. .................................................. - 21 - 6.6. Consumo de todo el sistema. ...................................................................... - 21 - CAPÍTULO IV ......................................................................................................... - 22 - 7. RESULTADO DE LA INVESTIGACIÓN .......................................................... - 22 - 7.1. Simulación ................................................................................................... - 22 - 7.2. Simulación del diseño fuente ....................................................................... - 22 - 7.3. Simulación del sistema de control de temperatura ....................................... - 22 - 8. FORMULAS Y CÁLCULOS ............................................................................. - 24 - 9. TABULACIÓN ................................................................................................. - 25 - 10. ANÁLISIS Y RESULTADOS ........................................................................ - 27 - CONCLUSIONES .................................................................................................. - 29 - RECOMENDACIONES .......................................................................................... - 30 - BIBLIOGRAFÍA ...................................................................................................... - 31 - ANEXOS ................................................................................................................ - 32 -
V
LISTA DE FIGURAS
Pág.
Figura 1: Rectificador de onda completa en configuración de puente. ...................... - 4 -
Figura 2: Red de Figura Nº1 durante el periodo 0 T/2 del voltaje de entrada Vi. . - 4 -
Figura 3: Ruta de conducción en la región positiva de Vi. ........................................ - 5 -
Figura 4: Ruta de conducción en la región negativa de Vi. ....................................... - 5 -
Figura 5: Ruta de conducción en la región positiva de Vi. ........................................ - 6 -
Figura 6: Determinación de V0max para diodos de silicio. ....................................... - 6 -
Figura 7: Determinación del PIV requerido para el puente. ...................................... - 7 -
Figura 8: Forma de onda de un voltaje filtrado que muestra voltajes de cd y de rizo. - 8 -
Figura 9: Filtro de capacitor simple. ........................................................................ - 10 -
Figura 10: (a) Voltaje de rectificador de onda completa. ......................................... - 10 -
Figura 11: (b) Voltaje de salida filtrado. .................................................................. - 11 -
Figura 12: Representación esquemática de un amplificador operacional. .............. - 11 -
Figura 13: Amplificador operacional ideal tiene ganancia infinita. ........................... - 12 -
Figura 14: Cableado para la alimentación y carga de un amplificador operacional. - 13 -
Figura 15: Detector de nivel de voltaje positivo. ..................................................... - 13 -
Figura 16: Detector de nivel de voltaje negativo. .................................................... - 14 -
Figura 17: Voltaje positivo aplicado a la entrada (-) de un amplificador inversor. .... - 14 -
Figura 18: Seguidor de Voltaje. .............................................................................. - 15 -
Figura 19: Diagrama de la configuración inversora. ................................................ - 16 -
Figura 20: Diagrama de la configuración no inversora. ........................................... - 16 -
Figura 21: Diseño de la Fuente. ............................................................................. - 22 -
Figura 22: Diseño del Circuito de Temperatura Ambiental. ..................................... - 23 -
Figura 23: Sistema de Control de Temperatura Ambiental. .................................... - 23 -
Figura 24: Multímetro en donde se aprecia la salida de 2,57 grados centígrados. . - 24 -
Figura 25: Cautín ya calentado, para probar que se prende el relé. ....................... - 25 -
Figura 26: Prueba con el multímetro para ver la salida del voltaje de la fuente. ..... - 26 -
Figura 27: Transformador de 110v. ........................................................................ - 32 -
Figura 28: Condensadores de 1000 y 2200µF. ...................................................... - 32 -
Figura 29: Condensadores de 10µF. ...................................................................... - 33 -
Figura 30: Condensadores de 1µF. ........................................................................ - 33 -
Figura 31: Resistencias de varios valores. ............................................................. - 33 -
Figura 32: Característica de Resistencias. ............................................................. - 34 -
Figura 33: Característica de Condensadores ......................................................... - 35 -
Figura 34: Característica de Condensadores ......................................................... - 36 -
Figura 35: Característica de LM324 ....................................................................... - 36 -
Figura 36: Característica de Relay. ........................................................................ - 37 -
VI
LISTA DE TABLAS
Pág.
Tabla 1: Temperatura del Calor .............................................................................. - 21 - Tabla 2: Temperatura Ambiental ............................................................................ - 25 - Tabla 3: Voltajes de Salida de la Fuente ................................................................ - 26 - Tabla 4: Consumo del Sistema .............................................................................. - 26 -
LISTA DE GRÁFICOS
Pág.
Gráfico 1: Temperatura Ambiental .......................................................................... - 27 - Gráfico 2 : Voltaje de Salida de la Fuente .............................................................. - 27 - Gráfico 3: Consumo del Sistema ............................................................................ - 28 -
LISTA DE ANEXOS
Pág.
Anexo 1: Imágenes del Material Utilizado ............................................................... - 32 - Anexo 2: Imágenes de las Características del Material Utilizado ............................ - 34 - Anexo 3: Caso de Estudio ...................................................................................... - 38 -
- 1 -
INTRODUCCIÓN
En el mundo informático existe una gran variedad de recursos tecnológicos y los
usuarios requieren más soluciones para sus necesidades. Una de estas necesidades
que surgen en las diferentes empresas, compañías, instituciones y locales
comerciales, es la manera de controlar la temperatura ambiental, ya que el cambio
constante del clima afecta mucho a los empleados, por tal motivo no rinden al 100%
en sus diferentes cargos, para solucionar este inconveniente en el mercado existen
dispositivos como aires acondicionados, ventiladores y demás electrodomésticos, que
pueden ser implementados en estos lugares, pero sus precios son un poco elevados,
por tal motivo surge la idea novedosa de diseñar un sistema de control ambiental,
usando amplificadores operacionales y de esta forma garantizar la estabilidad
ambiental del clima en dichos lugares de forma natural, ahorran tiempo y dinero para
dichas instituciones.
En esta redacción encontramos detallado cuatro capítulos, en el primer capítulo
el marco contextual, donde se encuentra la formulación del problema a solucionar, el
segundo capítulo tiene los fundamentos teóricos, que están formado por conceptos,
fórmulas, ecuaciones de donde se obtuvo para resolver el problema, el tercer capítulo
tiene el proceso metodológico, en donde se detalla la metodología usada que es de
análisis funcional y estructural, el cuarto capítulo tiene los resultado de la investigación
y se finaliza con las respectivas conclusiones.
- 2 -
CAPÍTULO I
1. MARCO CONTEXTUAL
1.1. Desarrollo
1.2. Planteamiento del Problema
En pleno siglo XXI, en donde el mundo informático va creciendo y evolucionando a un
ritmo acelerado, en el cual las computadoras cada vez se hacen más indispensables
para las empresas, instituciones, compañías y locales comerciales. Algunos de estos
lugares cuentan con la implementación de sistemas informáticos, eléctricos o
electrónicos, que les facilitan el trabajo a los trabajadores en las diferentes áreas.
Y a medida que pasan los años el clima ambiental en estos lugares se va haciendo
más tedioso y pesado para las personas que trabajan en estas oficinas o locales.
Existen instrumentos eléctricos como los aires acondicionados, enfriadores,
ventiladores, pero estos artefactos implicarían costos elevados, para las oficinas o
locales.
Por tal motivo surge la pregunta: ¿Se podrá controlar la temperatura ambiental en
estos lugares? Mediante esta pregunta, surge la idea de construir un sistema de
control ambiental basado en amplificadores operacionales, que garantice la estabilidad
del clima en dicho lugar.
1.3. Problema
¿Cómo controlar la temperatura ambiental de un local de manera automática,
mediante el uso de amplificadores operacionales?
2. Variables De Investigación
2.1. Variable Dependiente
Temperatura Ambiental.
- 3 -
2.2. Variable Independiente
Estados de los Amplificadores Operacionales.
3. Objetivos
3.1. Objetivo General
Implementar un sistema de control de temperatura, mediante el uso de amplificadores
operacionales, para regular el clima ambiental de un local.
3.2. Objetivos Específicos
Diseñar un sistema de control de temperatura ambiental, para garantizar el clima
en un local y de esta manera asegurar que los trabajadores se sientan cómodos
y puedan desempeñarse mejor en sus labores diarias.
Realizar las respectivas investigaciones para saber el manejo de los
amplificadores operacionales y su uso en los circuitos eléctricos.
Elaborar el diseño de los circuitos eléctricos, tanto para la simulación de la fuente
de energía, como del sistema de control de temperatura usando proteus.
Construir el prototipo del circuito de control de temperatura ambiental, en
Protoboard.
- 4 -
CAPÍTULO II
4. MARCO TEÓRICO
4.1. Rectificación de onda completa
4.2. Rectificador de puente
El nivel de cd obtenido a partir de una entrada senoidal se puede mejorar 100%
mediante un proceso llamado Rectificación de onda completa. La red más conocida
para realizar tal función aparece en la Figura Nº1, con sus cuatro diodos en una
configuración de puente. Durante el periodo T = 0 para T/2, la polaridad de la entrada
es como se muestra en la Figura Nº2. [4].
Figura 1: Rectificador de onda completa en configuración de puente.
Fuente: (Boylestad, Nashelsky, 2013)
Figura 2: Red de Figura Nº1 durante el periodo 0 T/2 del voltaje de entrada Vi.
Fuente: (Boylestad, Nashelsky, 2013)
- 5 -
Las polaridades resultantes a través de los diodos ideales también se muestran en la
Figura Nº2 para revelar que D2 y D3 están conduciendo, mientras que D1 y D4 están
“Apagados”. El resultado neto es la configuración de la Figura Nº3 con su corriente y
polaridad indicadas a través de R. como los diodos son ideales, el voltaje de carga es
V0 = Vi. [4].
Figura 3: Ruta de conducción en la región positiva de Vi.
Fuente: (Boylestad, Nashelsky, 2013)
En la región negativa de la entrada los diodos que conducen son D1 y D4 y la
configuración es la que se muestra en la Figura Nº4. [4].
Figura 4: Ruta de conducción en la región negativa de Vi.
Fuente: (Boylestad, Nashelsky, 2013)
El resultado importante es que la polaridad a través del resistor de carga R es la
misma de la Figura Nº2, por lo que se establece un segundo pulso positivo, como se
muestra en la Figura Nº4. Durante un ciclo completo los voltajes de entrada y salida
aparecerán como se muestra en la Figura Nº5. [4].
- 6 -
Figura 5: Ruta de conducción en la región positiva de Vi.
Fuente: (Boylestad, Nashelsky, 2013)
Como el área sobre el eje durante un ciclo completo ahora es el doble de la obtenida
por un sistema de media onda, el nivel de cd también se duplica y
Vcd = 2[Ec. (2.7)] = 2(0.318Vm) (1)
Vcd = 0.636Vm Onda Completa (2)
Si se utilizan diodos de silicio en lugar de ideales como se muestra en la Figura Nº6.
La aplicación de la ley de voltajes de Kirchhoff alrededor de la trayectoria de
conducción da: [4].
Figura 6: Determinación de V0max para diodos de silicio.
Fuente: (Boylestad, Nashelsky, 2013)
Por consiguiente, el valor pico del voltaje de salida V0 es:
V0 max = Vm – 2Vk (3)
En situaciones donde Vm >> 2 Vk, se puede aplicar la siguiente ecuación para el valor
promedio con un nivel de precisión relativamente alto:
- 7 -
Vcd ≡ 0.636 (Vm – 2Vk) (4)
Entonces, de una nueva cuenta, si Vm es suficientemente mayor que 2Vk, entonces a
menudo se aplica la Ec. (1) Como primera aproximación de Vcd. [4].
PIV.- El piv requerido de cada diodo (ideal) se determina en la Figura Nº 7, obtenida
en el pico de la región positiva. Para el lazo indicado el voltaje máximo a través de R
es Vm y el valor nominal del piv está definido por: [4].
PIV≥ Vm Rectificador de puente de onda completa (5)
Figura 7: Determinación del PIV requerido para el puente.
Fuente: (Boylestad, Nashelsky, 2013)
4.3. Regulación de voltaje filtrado y el voltaje de rizo
En la Figura Nº8, se muestra un voltaje de salida de filtro típico, con el cual se
definirán algunos de los factores de la señal. La salida filtrada de la Imagen Nº8 tiene
un valor de cd y alguna variación de ca (rizo). Aun cuando en esencia una batería
tiene un voltaje constante o de salida de cd, el voltaje de cd derivado de una señal de
fuente de cd rectificada y filtrada tendrá alguna variación de ca (rizo). Cuanto más
pequeña sea la variación de ca con respecto al nivel de cd, mejor será la operación del
circuito de filtrado. [4].
- 8 -
Figura 8: Forma de onda de un voltaje filtrado que muestra voltajes de cd y de rizo.
Fuente: (Boylestad, Nashelsky, 2013)
Considere la medición del voltaje de salida de un circuito de filtrado que utiliza un
voltímetro de cd y un voltímetro de ca (rms). El voltímetro de cd leerá sólo el nivel
promedio o de cd del voltaje de salida. El medidor de ca (rms) leerá sólo el valor rms
del componente de ca del voltaje de salida (suponiendo que la señal de ca esté
acoplada mediante un capacitor para bloquear el nivel de cd). [4].
Definición: El rizo se define como:
(6)
Regulación de Voltaje: Otro factor de importancia en una fuente de alimentación es la
cantidad de cambios del voltaje de salida de cd a lo largo de la operación de un
circuito. El voltaje visto a la salida en la condición sin carga (sin que demande corriente
de la fuente) se reduce cuando se extrae corriente de carga de la fuente (en condición
de carga). La cantidad que el voltaje de cd cambia entre las condiciones sin carga y
con carga la describe un factor llamado regulación de voltaje. [4].
Definición: La regulación de voltaje se define como:
(7)
(8)
r =voltaje de rizo rms
voltaje de cd =
Vr rms
Vcd × 100%
Regulación de voltaje =voltaje sin carga − voltaje a plena carga
voltaje a plena carga
% V. R.=𝑉𝑁𝐿− 𝑉𝐹𝐿𝑉𝐹𝐿
× 100%
- 9 -
Si el valor del voltaje a plena carga es el mismo que el voltaje sin carga, la regulación
de voltaje calculada es de 0%, la cual es la mejor espera. Esto significa que la fuente
es una fuente de voltaje perfecta cuyo voltaje de salida es independiente de la
corriente extraída de la fuente. Cuando más pequeña es la regulación de voltaje, mejor
es la operación del circuito de la fuente de voltaje. [4].
Factor de rizo de una señal rectificada: Aun cuando el voltaje rectificado no es un
voltaje filtrado, no obstante contiene un componente de cd y un componente de rizo.
Veremos que la señal rectificada de onda completa tiene un componente de cd mayor
y menos rizo que el voltaje rectificado de onda completa. [4].
Media Onda: Con una señal rectificada de onda completa, el voltaje de cd de salida.
[9]. es:
Vcd = 0.318 Vm (9)
El valor rms del componente de ca de la señal de salida se calcula como:
Vr (rms) = 0.385 Vm (10)
El porcentaje de rizo de una señal rectificada de media onda se calcula entonces
como:
(11)
Onda Completa: Para un voltaje rectificado de onda completa el valor de cd es:
Vcd = 0.636 Vm (12)
El valor rms del componente de ca de la señal de salida se calcula como:
Vr (rms) = 0.308 Vm (13)
El porcentaje de rizo de una señal rectificada de onda completa se calcula entonces
como:
(14)
r =Vr rms
Vcd × 100% =
0.385Vm
0.318Vm × 100% = 121%
r =Vr rms
Vcd × 100% =
0.308Vm
0.636Vm × 100%
= 48%
- 10 -
En resumen, una señal rectificada de onda completa contiene menos rizo que una
señal rectificada de media onda, y por lo tanto es mejor para aplicarla a un filtro. [9].
Filtro de Capacitor: Un circuito de filtrado de mucha aceptación es el filtro de
capacitor que se muestra en la Figura Nº9. Se conecta un capacitor en la salida del
rectificador y se obtiene un voltaje de cd a través del capacitor. La Figura Nº10
muestra el voltaje de salida de un rectificador de onda completa antes de que se filtre
la señal, mientras que la Figura Nº11 muestra la forma de onda resultante después de
que el capacitor del filtro se conecta en la salida del rectificador. Observe que la forma
de onda filtrada es en esencia un voltaje de cd con algo de rizo (o variación de cd). [3].
Figura 9: Filtro de capacitor simple.
Fuente: (Coughlin, Driscoll, 1993)
Figura 10: (a) Voltaje de rectificador de onda completa.
Fuente: (Coughlin, Driscoll, 1993)
- 11 -
Figura 11: (b) Voltaje de salida filtrado.
Fuente: (Coughlin, Driscoll, 1993)
Que es el Amplificador Operacional: Un amplificador operacional (abreviadamente,
op amp, del inglés operational amplifier) es un amplificador electrónico de voltaje con
muy alta ganancia entradas diferenciales y, generalmente, una única salida en la
Figura Nº12 se muestra la representación esquemática generalmente utilizada con los
amplificadores operacionales. Se observa los terminales V+ y V-, correspondientes a
la polarización del circuito integrado, las entradas N (inversora) y P (no inversora) y la
salida V0. [1].
Figura 12: Representación esquemática de un amplificador operacional.
Fuente: (Peraza, Díaz, Arteaga, 2008)
Terminales de los amplificadores operacionales: Los amplificadores operacionales
tienen cinco terminales básicas: dos para alimentación de corriente, dos para las
señales de entrada y una para la salida. Su estructura interna es compleja, no es
necesario conocer mucho sobre la operación interna del amplificador operacional para
- 12 -
emplearlo. Nos referimos a ciertos circuitos internos cuando sea necesario. Quienes
diseñaron y construyeron los amplificadores operacionales realizaron un excelente
trabajo, al punto que los componentes externos conectados al amplificador determinan
el desempeño del sistema. Figura Nº13. [11].
Figura 13: Amplificador operacional ideal tiene ganancia infinita.
Fuente: (López Rendón, Fernández Henao, Franco, 2009)
Terminales de salida: La terminal de salida del amplificador operacional está
conectada a un extremo de la resistencia de carga RL. El otro extremo de RL está
conectado a tierra. El voltaje de salida V0 se mide con respecto a tierra. Ya que hay
sólo una terminal de salida en un amplificador operacional, se le llama salida de
extremo único. Hay un límite a la corriente que puede tomarse de la terminal de salida
de un amplificador operacional, por lo común del orden de 5 a 10 mA. [3].
Terminales de entrada: Hay dos terminales de entrada – y +. Se denominan
terminales de entrada diferencial ya que el voltaje de salida V0 depende de la
diferencia de voltaje entre ellas, Ed y la ganancia del amplificador, AOL. La terminal de
salida es positiva respecto a tierra cuando la entrada (+) es positiva respecto a, o
mayor, a la entrada (-). Cuando Ed esta invertida, la entrada (+) es negativa respecto
a, o menor, a la entrada (-) y V0 se vuelve negativo respecto a tierra. Figura Nº 14. [3].
- 13 -
Figura 14: Cableado para la alimentación y carga de un amplificador operacional.
Fuente: (Coughlin, Driscoll, 1993)
Detectores de nivel positivo: En la Figura Nº15 se aplica un voltaje positivo de
referencia Vref a una de las terminales del amplificador operacional. Esto significa que
el amplificador operacional está habilitado como un comparador para registrar voltaje
positivo. Si el voltaje que se va a detectar, Ei, se aplica a la terminal (+) del
amplificador operacional, el resultado es un detector no inversor de nivel positivo. [3].
Figura 15: Detector de nivel de voltaje positivo.
Fuente: (Coughlin, Driscoll, 1993)
Detectores de nivel negativo: La Figura Nº16 es un detector no inversor de nivel
negativo. Este circuito detecta cuando la señal de entrada Ei cruza el voltaje negativo -
Vref. Si Ei es mayor que - Vref, V0 es igual a + Vsat. Cuando Ei es menor que - Vref,
V0 = - Vsat. El circuito de la Figura Nºº3(b) es un detector inversor de nivel negativo.
Cuando Ei es mayor que – Vref, V0 es igual a – Vsat y cuando Ei es menor que – Vref
V0 es igual a + Vsat. [3].
- 14 -
Figura 16: Detector de nivel de voltaje negativo.
Fuente: (Coughlin, Driscoll, 1993)
Voltaje positivo aplicado a la entrada inversora: En la Figura Nº17, se aplica un
voltaje positivo Ei a través de la resistencia de entrada Ri a la entrada (-) del
amplificador operacional. Se proporciona retroalimentación negativa mediante la
resistencia Rf. El voltaje entre las entradas (+) y (-) es casi igual a 0 V. Por tanto, la
terminal de entrada (-) también está a = V, de modo que el potencial de tierra está en
la entrada (-). Por esta razón, la entrada (-) se dice que es una tierra virtual. [3].
Figura 17: Voltaje positivo aplicado a la entrada (-) de un amplificador inversor.
Fuente: (Coughlin, Driscoll, 1993)
Sumador inversor: En la Figura Nº17, Vo es igual la suma de los voltajes de entrada
con la polaridad invertida; expresada en forma matemática,
Vo = -(E1 + E2 + E3) (15)
- 15 -
La operación del circuito se explica observando que el punto de suma S y la entrada (-
) están a potencial tierra. La corriente Ii se establece por E1 y R, I2 por E2 y R, e I3 por
E3 y R. Expresado en forma matemática,
(16)
Ya que la entrada (-) tiene una corriente despreciable, I1, I2, e I3, fluyen a través de
Rf. esto es, la suma de las corrientes de entrada fluyen a través de Rf y establece una
caída de voltaje igual a V0, o. [3].
Vo = -(I1 + I2 + I3) Rf (17)
Seguidor de Voltaje: En la Figura Nº18, se denomina seguidor de voltaje; pero,
también se conoce como seguidor de fuente, amplificador de ganancia unitaria o
amplificador de aislamiento. El voltaje de entrada, Ei, se aplica directamente a la
entrada (+). Ya que el voltaje entra las terminales (+) y (-) del amplificador operacional
puede considerarse 0,
V0 = Ei (18)
Obsérvese que el voltaje de salida iguala al voltaje de entrada tanto en magnitud como
en signo. Por tanto, como el nombre del circuito indica, el voltaje de salida sigue al
voltaje de entrada o fuente la ganancia del voltaje es 1 (o la unidad), como se muestra:
[3].
Figura 18: Seguidor de Voltaje.
Fuente: (Coughlin, Driscoll, 1993)
I1 =E1
R , I2 =
E2
R , = I3 =
E3
R
- 16 -
Configuración inversora:
Figura 19: Diagrama de la configuración inversora.
Fuente: (Coughlin, Driscoll, 1993)
Recibe su nombre debido a la operación que realiza, su diagrama es mostrado en la
Figura Nº19, esta configuración de como salida el valor amplificado del voltaje de
entrada VIN en base a la siguiente fórmula (19): [4].
(19)
Configuración no inversora:
Figura 20: Diagrama de la configuración no inversora.
Fuente: (Coughlin, Driscoll, 1993)
Esta configuración es mostrada en la Figura Nº20. Recibe el nombre debido a que la
salida Vout tiene como resultado el valor amplificado del voltaje de entrada (Vin) en
base a la siguiente fórmula (20): [3].
(20)
Vout = −R2
R1 Vin
𝑉𝑜𝑢𝑡 = 𝑅2𝑅1
+ 1 𝑉𝑖𝑛
- 17 -
Entrada de referencia: Vamos a controlar que la temperatura este entre 20ºC a 40ºC,
según lo indiquemos con potenciómetro, como nuestros valores de referencia son 2.5v
3.5v, entonces tenemos el siguiente Ckto. Para hallar los valores de 48k y 9.5k, se
aplicada 2 criterios teniendo que Pot = 5k.
El Pot esta es Min, entonces Vref = 2.5v, luego si Pot es Max, entonces Vref = 3.5v.
[3].
Polarización con dos fuentes: Este tipo de polarización es eficaz para amplificar
señales de voltaje tanto en corriente continua como la alterna. [6].
Polarización con una sola fuente: Se utiliza para amplificar señales en corriente
alterna únicamente usando un capacitor de paso a la salida del amplificador. La salida
del amplificador alcanzara un valor igual a la mitad del valor de polarización. [6].
Fuente de energía: Una fuente de 24 V y alimentación de 110 V, donde se estudian
los fundamentos de control de procesos teniendo la temperatura como variable a
controlar. [6].
Acondicionamiento de señal: El circuito de acondicionamiento de señal usa un
sensor de temperatura T1 y está basado en el circuito integrado LM335, el cual provee
una señal de tensión a razón de 10m V/ºC. [7].
Acondicionamiento del sensor de temperatura: La temperatura varía en lo general
entre los 10ºC y 40ºC, por lo que el sistema puede censar temperaturas desde 0ºC
hasta los 50º. El sensor de temperatura LM35 trabaja con una escala lineal de 10m
V/ºC y tiene un rango de funcionamiento de -55ºC hasta un máximo de 150ºC, debido
a esto es necesario acondicionar la señal para aprovechar el rango de temperatura
con la que se va trabajar, con los niveles de voltaje que ofrece el prototipo. [2].
Sensor de temperatura: El sensor de pH tiene integrado un sensor de temperatura
resistivo (RTD), en el cual la resistencia eléctrica es inversamente proporcional a la
temperatura. Teniendo en cuenta que el registro de la temperatura servirá cono
referencia para el ajuste de la pendiente del circuito de pH por parte del usuario y no
será un parámetro de control directamente, no se hace necesario un sistema de
acondicionamiento muy exacto, por lo que se implementó un circuito tipo divisor de
tensión. [5].
- 18 -
Controlar un relé con un transistor: El modo más sencillo para activar un relé con
un circuito electrónico de control es a través de un transistor NPN conectado. El
transistor, conectado de este modo, cierra el circuito poniendo a masa el terminal de la
bobina mientras que el otro terminal se encuentra conectado a positivo. [3].
Esta modalidad de conexión (contacto hacia masa) tiene la ventaja de permitir el uso
de relés con tensiones de alimentación de la bobina diferentes respecto a la tensión de
trabajo del circuito de control como explicaré a lo largo de este artículo. Por ahora les
digo que el recuadro en el dibujo representa nuestro hipotético circuito de control.
Puede estar hecho con componentes lógicos discretos o con micro controladores. Los
nombres indicados (TTL, CMOS, LVTTL y LVCMOS) son las siglas que representaban
las distintas tecnologías de los circuitos lógicos. A continuación indico las tensiones de
trabajo de ellas. [3].
TTL: 5V
CMOS: entre 5V y 15V
LVTTL: 3,3V
LVCMOS: 3,3V, 2,5V o 1,8V
- 19 -
CAPÍTULO III
5. PROCESO METODOLÓGICO
5.1. Metodología y materiales
5.2. Metodología
Para el desarrollo del sistema de control de temperatura ambiental, se utiliza la
metodología de análisis funcional, porque este análisis está centrado en que el objeto
cumpla el propósito para el cual fue concebido y construido.
Y también se utiliza el análisis estructural, ya que este análisis busca reconocer la
estructura del objeto, confeccionar el listado de los componentes, determinando la
misión de cada uno y las relaciones entre ellos. [8].
5.3. Materiales
El circuito electrónico, que nos garantiza el control de la temperatura ambiental en un
local, mediante amplificadores operacionales, fue diseñado y elaborado en Protoboard,
utilizando los siguientes materiales:
1 Transformador de 110V a 12-0-12, toma central de 2 amperios.
2 Puentes rectificadores de 2 amperios.
2 Condensadores de 1.000 micros faradios de 50 voltios.
2 Condensadores de 2.200 micros faradios de 50 voltios.
1 Regulador 7.812.
1 Regulador 7.912.
1 Regulador 7.805.
6 Condensadores de 10 micros faradios de 25 voltios.
6 Condensadores de 1 micro faradio de 25 voltios.
2 LM35 sensores de temperatura.
2 LM324 amplificadores operacionales.
Peineta de pin simple para pcb, 1 Macho y 1 Hembra.
Resistencias de diferentes valores.
4 Integrados 555.
- 20 -
1 paquete de cable macho para Protoboard.
1 chapa eléctrica con adaptador que funciones con 12 voltios.
Relay.
Para las mediciones se usó multímetro y osciloscopio.
Ver en anexo1 las imágenes de los materiales, con sus respectivas características que
son detalladas mediante el Datasheet. [8].
6. INSTRUMENTO DE MEDICIÓN
6.1. Establezca puntos de prueba a la salida de cada bloque funcional
El sistema de control de temperatura tendrá los siguientes puntos de prueba: en el
circuito de la fuente de energía, tendrá dos tipos de mediciones las cuales son
corriente alterna y corriente continua.
En el circuito general tendrá dos puntos de prueba, el primero es cuando la
temperatura ambiental del local se encuentre o pase los 40º grados, lo que indicaría el
calor en el lugar y su segundo punto de prueba es cuando la temperatura baje a 20º
grados, que especificaría el frio en la habitación. [8].
6.2. Voltajes y formas de onda en cada punto de prueba
Los voltajes del punto de prueba son: en el circuito de la fuente de energía, cuando se
conecta al tomacorriente. De esta red de medición nos devuelve 110 a 122 voltios,
dependiendo del lugar donde se conecte.
La salida del transformador esta entre 12 y 14 voltios eficaces o rms. Estos voltajes
representan a la corriente alterna. Y la corriente continua tendrá tres tipos de medición:
la primera medición en el filtro de capacitor que va a marcar 18 voltios. La segunda
medición es a la salida del regulador 7.812 que está entre los 11,90 y 12,03 voltios y la
tercera medición es a la salida del regulador 7.805 que esta entre 4,95 y 5,00 voltios.
- 21 -
6.3. Voltajes para diferentes temperaturas
El sistema empezara a funcionar con el cambio de dos temperaturas, una ella es la
temperatura del frío, si el circuito se lo acerca a un aire acondicionado, hay
temperatura hasta 20º grados, lo mismo que equivalen a 0,2 voltios, eso fue medido
por medio de un multímetro con un cable termocupla.
La segunda reacción que tendrá el sistema es cuando en la habitación este con
temperaturas muy calurosas o si se le acerca algún objeto caliente, para ellos lo
medimos de la siguiente manera: 40º X 0,01, en donde los 40º grados son
multiplicados por 0,01 que es lo que cada grado centígrado equivale a 10 mili voltios.
Tabla 1: Temperatura del Calor
6.4. Voltaje de salida de la fuente de voltaje.
Los voltajes de la salida de la fuente son: del filtro de capacitor es de 18 voltios, del
regulador 7.812 tiene una salida entre 11,90 y 12,03 voltios y del regulador 7.805 está
entre 4,95 y 5,00 voltios.
6.5. Corriente de salida de la fuente de voltaje.
La corriente de salida de la fuente de voltaje es aproximadamente 18 voltios, se lo
obtuvo usando la siguiente formula 12 × √2 = 18 .
6.6. Consumo de todo el sistema.
El sistema de control de temperatura ambiental para un local, cuando está en vacío o
sin uso (sin la activación de los relex), tiene un consumo total de 40 miliamperios. Pero
con la activación de los relex, el sistema tiene un consumo total de 135 miliamperios.
[10].
Grados Voltaje (V)
30º 0,301
35º 0,356
40º 0,401
45º 0,451
50º 0,501
Fuente: (Propia)
- 22 -
CAPÍTULO IV
7. RESULTADO DE LA INVESTIGACIÓN
7.1. Simulación
7.2. Simulación del diseño fuente
Con las investigaciones realizadas en los diferentes libros citados en el capítulo II y
con la ayuda del programa proteus se procede a diseñar el siguiente modelo del
circuito de la fuente, como se muestra en la Figura Nº 21.
Figura 21: Diseño de la Fuente.
Fuente: (Propia)
7.3. Simulación del sistema de control de temperatura
Así como se elaboró y diseño el diagrama de la fuente, se procede a la
elaboración del circuito control de temperatura ambiental para un local, como se
muestra en la Figura Nº 22.
- 23 -
Figura 22: Diseño del Circuito de Temperatura Ambiental.
Fuente: (Propia)
Una vez realizado el diseño de la fuente y del circuito general y con los materiales que
fueron detallados en el capítulo III, se procedió a la construcción del sistema de control
de temperatura ambiental para garantizar el clima en un local. Como se muestra en la
Figura Nº23.
Figura 23: Sistema de Control de Temperatura Ambiental.
Fuente: (Propia)
- 24 -
8. FORMULAS Y CÁLCULOS
En la corriente alterna para calcular los grados centígrados se usó la siguiente formula
(21):
Datos
R = Resultado
N = Número de grados
0,01 = 10 Milivoltios
12 = Voltios
R = de rados × 0,01 (21)
Para la salida de la fuente de voltaje se utiliza la siguiente formula (22):
= 12 × √2 (22)
En cambio la corriente continua su salida de voltajes es de forma directa y la salida del
transformador el multímetro mide voltajes eficaces. Como se muestra en la Figura
Nº24, se puede apreciar en el multímetro que tiene una salida de 2,57 grados
centígrados.
Figura 24: Multímetro en donde se aprecia la salida de 2,57 grados centígrados.
Fuente: (Propia)
- 25 -
9. TABULACIÓN
Tabla 2: Temperatura Ambiental
Para poder comprobar que los sistema funciona, en la Figura Nº25 se puede apreciar
como el relé se prende cuando se acerca el cautín, previamente ya calentado, para
simular una temperatura de calor.
Figura 25: Cautín ya calentado, para probar que se prende el relé.
Fuente: (Propia)
Frío Calor
Grados Voltajes Grados Voltajes
20º 0,201 40º 0,401
18º 0,181 45º 0,451
15º 0,151 50º 0,501
Fuente: (Propia)
- 26 -
Tabla 3: Voltaje de Salida de la Fuente
Tabla 4: Consumo del Sistema
Figura 26: Prueba con el multímetro para ver la salida del voltaje de la fuente.
Fuente: (Propia)
Detalle Voltaje
Filtros de Capacitor 18
Regulador 7.812 11,90 y 12,03
Regulador 7.805 4,95 y 5,00
Fuente: (Propia)
Detalle Mili Amperios
Sin Activar 40
Activar 135
Fuente: (Propia)
- 27 -
10. ANÁLISIS Y RESULTADOS
Gráfico 1: Temperatura Ambiental
Fuente: (Propia)
En el gráfico se puede apreciar que los grados centígrados en la temperatura del clima
frío van de 20ºC hasta como mínimo 15ºC y en la temperatura del ambiente caluroso
van de 40ºC en adelante. De tal manera se puede decir que el sistema cumple con su
objetivo de mantener regulado el clima ambiental en un local.
Gráfico 2 : Voltaje de Salida de la Fuente
Fuente: (Propia)
15 0,151
50
0,501 0
10
20
30
40
50
60
Grados Voltajes Grados Voltajes
Frío Calor
Temperatura Ambiental
Temperatura Ambiental
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
Filtros de Capacitor Regulador 7.812 Regulador 7.805
Voltaje de Salida de la Fuente
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Con este gráfico se puede comprobar la salida de los voltajes, el filtro de capacitor
tiene una salida de 18 voltios, el regulador 7.812 tiene menos de salida de voltaje y el
regulador 7805 de igual tiene menor salida de voltaje, esto nos garantiza una
estabilidad en los voltajes que ingresan al sistema.
Gráfico 3: Consumo del Sistema
Fuente: (Propia)
En el gráfico de consumo del sistema se puede apreciar, que el sistema sin estar
activo tiene 40 mili amperios usados y cuando se lo activa tiene 135 mili amperios,
garantizando el funcionamiento del circuito electrónico.
Mili Amperios
Sin Activar 40
Activar 135
0
20
40
60
80
100
120
140
160
Mili
Am
pe
rio
s
Consumo del Sistema
- 29 -
CONCLUSIONES
Después de haber realizado la tabulación de las mediciones calculadas, reales y las
simuladas, se llega a las siguientes conclusiones:
El sistema propuesto cumple con el objetivo general de esta investigación, el
mismo que fue la implementación de un sistema de control de temperatura,
usando amplificadores operacionales en un circuito electrónico, de esta manera se
puede regular el clima ambiental de un local.
También se comprobó que la temperatura ambiental en los diferentes locales,
oficinas, habitación es variado dependiendo del clima de la cuidad donde nos
encontremos.
Luego de haber realizado las respectivas investigaciones en libros, tesis, artículos
científicos, se llegó a la conclusión que mediante el uso de amplificadores
operacionales, se puede dar solución al problema ya planteado.
Usando la herramienta de proteus se elaboraron diferentes prototipos para la
construcción de un circuito que controle la temperatura ambiental, tanto cuando
haga frío o calor.
Con el prototipo ya elaborado se procedió a la construcción del mismo,
garantizando que el sistema funciona para cualquier local y de esta manera
mejorar el ambiente laboral para los trabajadores o personas que trabajen en
dichos lugares.
Gracias a esta investigación se adquirió nuevo conocimiento del funcionamiento y
manejo de los amplificadores operacionales que son de gran ayuda para
solucionar los diferentes problemas que puede surgir en la vida diaria.
- 30 -
RECOMENDACIONES
Al momento de empezar a diseñar y construir el circuito electrónico se
recomienda colocar disipadores de calor en los reguladores 7.812, 7.912 y
7.805, para evitar daños en los mismos.
Evitar que el sensor de temperatura LM35 este expuesto a contactos con agua
o elementos utilizados para la limpieza del local para evitar daños.
Antes de aplicar el sistema de control de temperatura en una oficina o local, es
necesario que las mismas estén bien implementadas, para de esta manera
poder regular el clima ambiental en dicho lugares.
Se recomienda tener una tabla práctica de temperatura para que las personas
que trabajan en dichos lugares, pueda hacer un seguimiento de control del
sistema propuesto.
Se sugiere que se sigan planteando este de tipo de problemas, para las
futuras generaciones puedan seguir aportando con ideas y conocimientos a la
sociedad y ciudadanía en general.
- 31 -
BIBLIOGRAFÍA
[1] José Díaz, Francisco Arteaga César Peraza, "Modelado de fallas en circuitos con amplificadores operacionales," Ingeniería UC, vol. XV, no. 1, pp. 38-49, Abril 2008.
[2] José William Montes Ocampo, Carlos Armando Silva Ortega Edwin Jhovany Álzate Rodríguez, "Medición de Temperatura, Sensores Termoeléctricos," Scientia ET Technica, vol. XIII, no. 34, pp. 1-6, Mayo 2007.
[3] Frederick Driscoll Robert Coughlin, Amplificadores operacionales y circuitos integrados lineales. México, México: Prentice-Hall, 1993.
[4] Louis Nashelsky Robert Boylestad, Teoría de Circuito y Dispositivos Electrónicos, Décima ed. México, México: Pearson, 2013.
[5] José Montes, Robín Escobar Edwin Alzate, "Acondicionamineto del sensor de PH y temperatura para realizar titulaciones potenciométricas," Scientia ET Technica, vol. XVII, no. 51, pp. 188-196, Agosto 2012.
[6] Jorge Díaz, Omar Pinzón Emil Hernandez, "Estudio del Comportamiento de un control MPC, comparado con un control PID en una planta de temperatura," Facultad de Ingeniería, vol. XXIII, no. 37, pp. 45-54, julio-Diciembre 2014.
[7] Christian García, José Márquez Mauricio Monroy, "Diseño y construcción de un control de temperatura para el flujo del banco de pruebas para bombas hidraulicas de desplazamiento positivo," Scientia ET Technica, vol. XV, no. 41, pp. 93-98, Mayo 2009.
[8] Aurelio Beltrán, Remberto Sandoval, Miguel González Rafael Villela, "Control de temperatura de un centro de cómputo," Investigación Científica, vol. III, no. 3, pp. 1-20, Septiembre-Diciembre 2007.
[9] Rodolfo Ruíz Hernández Francisco Sánchez Ruíz, "Control de Temperatura en un reactor Batch Exotermico usando un sistema neurodifuso," Conciencia Tecnológica, no. 34, pp. 51-55, Julio-Diciembre 2007.
[10] Aryrosa Fuentes, Francisco Arteaga, Jorge Castellanos Soraya Aguilar, "Implementación del Algoritmo Pid adaptativo para controlar temperatura a través del computador usando algoritmos genéticos," Ingeniería UC, vol. XII, no. 2, p. 1, 2000.
[11] Sergio Fernández Henao, Rodrigo Franco Juan López Rendón, "Comparación entre el amplificador operacional real y su modelo ideal, un análisis estadístico.," Scientia ET Technica, vol. XV, no. 43, pp. 118-123, Diciembre 2009.
[12] F. Sandoval Ibarra, S. Ortega Cisneros E. Montoya Suarez, "Medición de Temperatura usando VCO integrado en silicio," Mexicana de Física, vol. LVII, no. 6, pp. 535-540, Diciembre 2011.
[13] Daniel Reyes, "Sistema de control de temperatura, basado en amplificadores operacionales, para censar el clima ambiental de un local," Huaquillas, 2016.
- 32 -
ANEXOS
Anexo 1: Imágenes del Material Utilizado
A continuación se detalla algunas imágenes del material usado en la construcción del
prototipo para el sistema de control de temperatura ambiental en un loca, para ello se
usa como referencia Datasheet.
Figura 27: Transformador de 110v.
Fuente: (Propia)
Figura 28: Condensadores de 1000 y 2200µF.
Fuente: (Propia)
- 33 -
Figura 29: Condensadores de 10µF.
Fuente: (Propia)
Figura 30: Condensadores de 1µF.
Fuente: (Propia)
Figura 31: Resistencias de varios valores.
Fuente: (Propia)
- 34 -
Anexo 2: Imágenes de las Características del Material Utilizado
Figura 32: Característica de Resistencias.
Fuente Web: http://www.alldatasheet.es/
- 35 -
Figura 33: Característica de Condensadores
Fuente Web: http://www.alldatasheet.es/
- 36 -
Figura 34: Característica de Condensadores
Fuente Web: http://www.alldatasheet.es/
Figura 35: Característica de LM324
Fuente Web: http://www.alldatasheet.es/
- 37 -
Figura 36: Característica de Relay.
Fuente Web: http://www.alldatasheet.es/
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Anexo 3: Caso de Estudio
Problema 2: Control de temperatura basado en Amplificadores Operacionales:
1. Construya un sistema de control de temperatura automático, capaz de mantener
la temperatura de un local de forma estable, el sistema debe garantizar los
siguientes requerimientos:
a) Censar la temperatura ambiental y si esta está por encima del límite superior
un valor predefinido, por ejemplo 35 °C, entonces debe activar la puerta de una
esclusa de aire (puerta)
b) Cuando la temperatura esté por debajo del límite inferior, ejemplo 20 °C,
entonces, el sistema debe activar el cierre de la esclusa.
c) El sistema debe estar basado en Amplificadores operacionales. Las
configuraciones de los operacionales deben tener histéresis.
d) Como esclusa será utilizada una chapa electrónica comercial.
e) La chapa electrónica será energizada vía relés tanto para simular la apertura
como el cierre de la esclusa.
f) La apertura de la esclusa se hará vía un relé y el cierre de la esclusa también
será vía otro relé.
g) La esclusa necesita un pulso de 2 segundos para abrirla y para cerrarla se
necesita un pulso de 3,5 segundos.
h) El sistema de control debe tener energía propia, por tanto todo dispositivo
electrónico necesario debe ser alimentado con fuente propia a partir de la red
de alimentación de 110 VAC.
i) La fuente debe ser diseñada y construida al igual que el sistema electrónico,
dicha fuente debe garantizar todos los voltajes necesarios en su diseño.
j) La fuente debe ser regulada y obligatoriamente debe usar reguladores
integrados.
k) La fuente de voltaje será conectada a la red de suministro de 110 VAC, por
tanto debe incluir transformador.
l) Independientemente que el transformador no sea diseñado y construido por
usted, debe indicar los parámetros de diseño utilizados para seleccionar el
transformador usado.
m) Debe añadir también las características de cada componente usado,
datasheet, etc.
n) El uso de cada componente debe ser justificado por diseño.
- 39 -
o) Cuando los niveles de temperatura superen los límites definidos, se deben
encender LEDs rojos. Y cuando la temperatura está entre los límites aceptados
debe estar encendido un LED verde.
2. Mida con un instrumento de medición (multímetro y osciloscopio) los siguientes
parámetros: Establezca puntos de prueba a la salida de cada bloque funcional:
a) Voltajes y formas de onda en cada punto de prueba.
b) Voltajes para diferentes temperaturas.
c) Voltaje de salida de la fuente de voltaje.
d) Corriente de salida de la fuente de voltaje.
e) Pulsos de apertura y cierre de la esclusa de aire.
f) Consumo de todo el sistema.
3. Simule tanto el diseño de la fuente como el del Sistema de control de temperatura
en el simulador electrónico de su preferencia.
4. Debe incluir en el informe lo siguiente: Todas las mediciones realizadas en el
punto #2 y #3.
a) Debe capturar imágenes que demuestran la funcionalidad del circuito y las
mediciones.
b) Debe entregar el archivo fuente de la simulación y el instalador del simulador
utilizado, para poder replicar lo realizado por usted.
5. Calcule manualmente todos los parámetros solicitados en el punto #2.
6. Tabule los resultados obtenidos de los puntos #2, #3 y #4. Es decir de las
mediciones reales, las simuladas y las calculadas, respectivamente.
7. Analice los resultados mostrados en la tabla anterior y saque sus propias
conclusiones.
8. Debe entregar lo siguiente: Equipo construido con las componentes reales, tenga
en cuenta los puntos de medición que sean de fácil acceso. El equipo puede ser
construido ya sea en protoboard como en circuito impreso.
a) Diagrama esquemático del equipo que incluya tanto la fuente como el sistema
de control de temperatura, este diagrama debe ser editado en algún software
dedicado. Se deben incluir el diagrama tanto en formato digital como impreso.
b) Archivo fuente de la simulación e instalador del simulador utilizado.
c) Informe escrito que contenga todos los puntos indicados en este documento.
d) Debe añadir fotos o imágenes que ayuden a demostrar la veracidad de la
información mostrada en el informe escrito.
e) Debe entregar un video suyo (usted como protagonista) que evidencie todo el
proceso constructivo del equipo.