El documento describe el desarrollo de un sensor de nivel discreto que mide diferentes alturas de un líquido usando electrodos. El sensor se construyó usando un microcontrolador PIC, electrodos, LEDs y un LCD. El sensor funcionó midiendo con precisión diferentes niveles del líquido al sumergir la regla con electrodos.

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Universidad PolitécnicaSalesiana – Periodo44 – 8vo Semestre– Sensores y Transductores
Fecha:30/06/2014
Práctica07–SensordeNivelDiscreto
Tania Aguirre
e-mail: taguirrec@est.ups.edu.ec
Santiago Freire
e-mail: sfreires@est.ups.edu.ec
Dennis López
e-mail: dlopezcad@est.ups.edu.ec
Rodrigo Suárez
e-mail: rsuarezy@est.ups.edu.ec
RESUMEN: Se realizó un sensor de nivel que mide las
diferentes alturas que alcanza el nivel de un líquido.
PALABRAS CLAVE: inductivo, electrodo.
1 OBJETIVOS
1.1 GENERAL
Realizar un sensor de nivel que permita la medición de
nivel de un líquido, mediante el uso de electrodos con
propiedades eléctricas correspondientes para dicho fin.
1.2 ESPECÍFICOS
Analizar el proceso adecuado para obtener la
medición del líquido.
Analizar el comportamiento de los componentes
eléctricos frente al líquido debido al contacto directo que
existe entre el líquido y los electrodos.
2 MARCO TEÓRICO
2.1 SENSOR DE NIVEL CONDUCTIVO
Los sensores de nivel conductivo para la medición de
líquidos, se fundamenta en las propiedades conductivas del
líquido a medir, en este caso agua. [1]
El agua pura tiene una conductividad eléctrica
relativamente baja, pero ese valor se incrementa
significativamente con la disolución de una pequeña cantidad
de material iónico, como el cloruro de sodio. [2]
Los sensores de nivel conductivo aprovechan esta
propiedad del agua para cerrar el circuito del medidor. [1]
En la Fig. 1, se muestra el esquema del medidor de
nivel conductivo.
Figura 1. Medidor de nivel conductivo
2.2 ELECTRODO
Un electrodo es un conductor eléctrico utilizado para
hacer contacto con una parte no metálica de un circuito,
por ejemplo un semiconductor, un electrolito, el vacío (en
una válvula termoiónica), un gas (en una lámpara de
neón), entre otros. [3]
Se muestra en la Fig. 2 un ejemplo de electrodo.
Figura 2. Electrodo
3 MATERIALES Y EQUIPO
3.1 MATERIALES
- Botella de plástico de 3 litros vacía X1
- Regla de 30 cm X1
- Electrodos tipo tachuela X5
- LEDs X5
- LCD X1
- Potenciometro 100KOhm X1
- Microcontrolador PIC16F877a X1
- Inversora 74LS14 X1
- Resistencia 330 Ohm X5
- Resistencia 10kOhm X7
3.2 EQUIPO
- Fuente de alimentación de 5V X1
- Cable para conexión UTP
- Multímetro
- Cautín
- Programadora para PIC
- Datasheet para PICs

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4 DESARROLLO Y PROCEDIMIENTO
Se procede a realizar el circuito establecido en el software
ISIS de Proteus como se muestra en la Figs. 3.
Figura 3. Circuito para el medidor de nivel conductivo
Procedemos a visualizar el recipiente ideal para el medidor,
como se muestra en la Fig. 4.
Figura 4. Visualización del medidor de nivel conductivo
A continuación, se conecta la parte eléctrica con los
materiales previamente mencionados, como se muestra en
la Fig. 5.
Figura 5. Medidor de nivel conductivo casero
5 ANÁLISIS Y RESULTADOS
Cada vez que se descendía la regla con los electrodos
dentro de la botella, nos indicaba el nivel en el que estaba,
como se muestra en la Figs. 6, 7 y 8.
Figura 6. Medidor de nivel 1 – 2cm
Figura 7. Medidor de nivel 2 – 4cm
Figura 8. Medidor de nivel 3 – 6cm
6 CONCLUSIONES
 Fue necesario la adición de cloruro de sodio para la
obtención de una solución insaturada, de esta
manera, se producía el fenómeno eléctrico ya que la
solución insaturada es más conductora que el agua
normal.
 Se apreció la lectura de cada nivel en el LCD
correspondientemente sin ningún tipo de salto de
medición cuando se introducía o se quitaba la regla
con los electrodos del agua.
 Se coloco un cable externo para hacer contacto a
tierra en la solución insaturada debido a una
insignificante confusión respecto a los contactos de
los electrodos.
 El medidor de nivel inductivo funciona muy bien para
mediciones exactas o redondeadas en rangos
considerables, sin embargo para obtener una
resolución mayor, lo ideal es colocar más electrodos
para la medición respectiva.
0
4
1
2
3
0
4
1
2
3
RA0/AN0
2
RA1/AN1
3
RA2/AN2/VREF-/CVREF
4
RA4/T0CKI/C1OUT
6
RA5/AN4/SS/C2OUT
7
RE0/AN5/RD
8
RE1/AN6/WR
9
RE2/AN7/CS
10
OSC1/CLKIN
13
OSC2/CLKOUT
14
RC1/T1OSI/CCP2
16
RC2/CCP1
17
RC3/SCK/SCL
18
RD0/PSP0
19
RD1/PSP1
20
RB7/PGD
40
RB6/PGC
39
RB5
38
RB4
37
RB3/PGM
36
RB2
35
RB1
34
RB0/INT
33
RD7/PSP7
30
RD6/PSP6
29
RD5/PSP5
28
RD4/PSP4
27
RD3/PSP3
22
RD2/PSP2
21
RC7/RX/DT
26
RC6/TX/CK
25
RC5/SDO
24
RC4/SDI/SDA
23
RA3/AN3/VREF+
5
RC0/T1OSO/T1CKI
15
MCLR/Vpp/THV
1
U2
PIC16F877A
X1
CRYSTAL
FREQ=4MHz
C1
15pF
C2
15pF
D13
1N4007
R4
220
R5
10k
C3
33pF
VDD
D7
14
D6
13
D5
12
D4
11
D3
10
D2
9
D1
8
D0
7
E
6
RW
5
RS
4
VSS
1
VDD
2
VEE
3
LCD1
LM016L
RV1
10k
VDD
12
U1:A
74LS14
34
U1:B
74LS14
56
U1:C
74LS14
1312
U1:D
74LS14
1110
U1:E
74LS14
R1
10k
R2
10k
R3
10k
R6
10k
R7
10k
VCC
R8
220
R9
220
R10
220
R11
220
R12
220
D1
LED-RED
D2
LED-RED
D3
LED-RED
D4
LED-REDD5
LED-RED

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7 RECOMENDACIONES
 De ser necesario, saturar la solución para cerrar el
circuito y así obtener la medición respectiva.
 Recordar que esta práctica es realizada con fines
didácticos de aprendizaje; en la vida real, se
necesita de elementos mucho más precisos y
sensibles para las mediciones respectivas, puesto a
que al liquido que va a ser medido necesita ser
respetado sus propiedades eléctricas naturales y no
modificadas como el caso del agua que es
necesario añadir cloruro de sodio para ser más
conductor.
 Tener en consideración que los medidores de nivel
inductivos para líquidos, implica el uso de
electrodos no corrosivos y/o duraderos para su uso
constante.
 Revisar los equipos y/o elementos que se va a
utilizar en la práctica; que se encuentren en correcto
estado físico y funcionamiento.
 Una vez realizada la práctica, reciclar los materiales
que se pueda y evitar la contaminación ambiental.
8 REFERENCIAS
[1] A. Creus. Instrumentación Industrial. 6ta Edición. 1998,
AlfaOmega Grupo Editor. México, D. F. ISBN 970-15-0246-9. Capítulo
5–Medición de Nivel. Págs: 207-209
[2] Colaboradores de Wikipedia. (2014, Junio 22). Agua [En línea].
Disponible en:
http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Agua&oldid=75177883.
[3] Colaboradores de Wikipedia. (2014, Mayo 20). Agua [En
línea]. Disponible en:
http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Electrodo&oldid=7452049
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