sensores laboratorio

1. UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA
APLICACIÓN DEL POTENCIÓMETRO
RESUMEN:
En este laboratorio se desarrolló la
caracterización de dos potenciómetros,
los cuales se usaron utilizando la
variación de resistencia de estos con el fin
de graduar el Angulo del movimiento de
un brazo tanto físico como digitalmente,
ya que se realiza comunicación con el
computador mediante arduino en una
plataforma como matlab donde se
representa gráficamente un brazo y se
muestra el movimiento y los grados que
se mueve cada potenciómetro
virtualmente.
Palabras Claves: Caracterización,
transmisión, Comunicación, Resistencia,
Digital.
ABSTRACT: in this laboratory were
made the characterizacion of two
potentiometers which where use in order
to know the variation of the angle in the
model of the virtual arm and the phisic
one. Also was developed a interface that
communicate the computer whit the
Arduino in other to see the movement of
the arm in a digital or virtual way.
I. OBJETIVO:
 Uno de los dispositivos más
conocidos en el campo de la
electrónica es el potenciómetro,
dispositivo mediante el cual es
posible en principio, sensar
cualquier variable siempre y
cuando determine un movimiento.
En esta práctica se utilizará un
potenciómetro para la medición de
rotación relativa entre un par de
ejes.
Así en esta práctica, se diseñará
un sistema de medición de
rotación utilizando como
dispositivos sensores un par de
potenciómetros y como elemento
de visualización la pantalla de un
computador.
 Esta práctica permitirá al
estudiante realizar el análisis,
diseño e implementación de
circuitos básicos de
acondicionamiento de señal, esta
vez para que pueda ser transmitida
a un PC para su observación.
II. MARCO TEORICO
A) ¿Qué es un potenciómetro?
Un potenciómetro es un componente
electrónico similar a los resistores pero
cuyo valor de resistencia en vez de ser
fijo es variable, permitiendo controlar la
intensidad de corriente a lo largo de un
circuito conectándolo en paralelo ó la
caída de tensión al conectarlo en serie. Un
potenciómetro es un elemento muy
similar a un reóstato, la diferencia es que
este último disipa más potencia y es
utilizado para circuitos de mayor
corriente, debido a esta característica, por

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APLICACIÓN DEL POTENCIÓMETRO
lo general los potenciómetros son
generalmente usados para variar el voltaje
en un circuito colocados en paralelo,
mientras que los reóstatos se utilizan en
serie para variar la corriente.
Un potenciómetro está compuesto por una
resistencia de valor total constante a lo
largo de la cual se mueve un cursor, que
es un contacto móvil que divide la
resistencia total en dos resistencias de
valor variable y cuya suma es la
resistencia total, por lo que al mover el
cursor una aumenta y la otra disminuye.
A la hora de conectar un potenciómetro,
se puede utilizar el valor de su resistencia
total o el de una de las resistencias
variables ya que los potenciómetros
tienen tres terminales, dos de ellos en los
extremos de la resistencia total y otro
unido al cursor.
Se pueden distinguir varios tipos de
potenciómetros.
Según la forma en la que se instalan: para
chasis o para circuito impreso.
Según el material: de carbón, de alambre
ó de plástico conductor.
Según su uso: de ajuste, normalmente no
accesibles desde el exterior, ó de mando,
para que el usuario pueda variar
parámetros de un aparato, estos a su vez
pueden ser: rotatorios, se controlan
girando su eje, deslizantes, cuya pista
resistiva es recta y el cursor se mueve en
línea recta ó múltiples.
Según su respuesta al movimiento del
cursor pueden ser: lineales, logarítmicos,
sinusoidales y anti logarítmicos.
Potenciómetros digitales: son circuitos
integrados con un funcionamiento similar
a un potenciómetro analógico.
Los usos más comunes del potenciómetro
son los referidos a al control de funciones
de equipos eléctricos, como el volumen
en los equipos de audio y el contraste ó el
brillo en la imagen de un televisor.
III. PROCEDIMIENTO
Se comenzó haciendo la caracterización
de cada potenciómetro, tomando la
resistencia del potenciómetro con cada
variación de grados, y después se despejo
y se tomó el valor del voltaje con respecto
a cada valor de resistencias.
Seguido de esto, se realizó en SOLID
WORKS, el dibujo en tercera dimensión
del brazo para poder visualizarlo en
matlab ya que en esta interfaz vamos a
realizar la visualización del dibujo y su
movimiento.
Se realizó un pequeño programa con el
arduino para poder realizar la
comunicación serial de los
potenciómetros con el computador.
En matlab se realizó otro programa más
extenso donde pudimos realizar el
movimiento del dibujo en a interfaz
gráfica y de acuerdo a este movimiento
poder visualizar los ángulos de cada
división de la especie de brazo que
estamos utilizando, aquí tomamos los
datos que recibimos de la arduino los
comparamos y realizamos la variación de
voltaje resistencia para tener el ángulo
que se mueve el brazo y poderlo
visualizar.

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APLICACIÓN DEL POTENCIÓMETRO
IV ANEXOS
Resistencia Ω
Angulo ° Voltaje (V)
5160 0° 4,17949133
5150 5° 4,17815999
5140 10° 4,17682431
5130 15° 4,17548429
5080 20° 4,1687182
5000 25° 4,15765841
4890 30° 4,14196171
4750 35° 4,12111747
4670 40° 4,10874538
4530 45° 4,08623489
4410 50° 4,06601512
4300 55° 4,04667796
4200 60° 4,02839056
4120 65° 4,01324761
4039 70° 3,99742676
3880 75° 3,96484774
3780 80° 3,94325057
3700 85° 3,92531296
3620 90° 3,90675588
3500 95° 3,87768668
3410 100° 3,85484965
3310 105° 3,82835994
3240 110° 3,80907595
3120 115° 3,77449794
3040 120° 3,75030841
2940 125° 3,71869466
2850 130° 3,68884287
2770 135° 3,66111552
Tabla 1. Potenciómetro uno.
Resistencia
Ω
Angulo
°
Voltaje (V)
5390 0° 4,21818751
5380 5° 4,21696191
5370 10° 4,21573245
5300 15° 4,20701699
5230 20° 4,19810563
5110 25° 4,1823539
5010 30° 4,16874688
4870 35° 4,14891804
4780 40° 4,13566361
4670 45° 4,11889222
4560 50° 4,1014571
4470 55° 4,08667032
4360 60° 4,06792312
4250 65° 4,04839017
4090 70° 4,01847121
3990 75° 3,99879735
3900 80° 3,98040416
3810 85° 3,96132252
3700 90° 3,93700787
3580 95° 3,90915047
3490 100° 3,88728002
3380 105° 3,85932861
3300 110° 3,83810188
3200 115° 3,81043106
3150 120° 3,79609544
3050 125° 3,76636206
2950 130° 3,73512282
2870 135° 3,70896873
Tabla 2. Potenciómetro dos.
* PROGRAMA Arduino

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APLICACIÓN DEL POTENCIÓMETRO
* PROGRAMA Matlab
function varargout = luisa(varargin)
% LUISA MATLAB code for luisa.fig
% LUISA, by itself, creates a new
LUISA or raises the existing
% singleton*. %
% H = LUISA returns the handle to a
new LUISA or the handle to
% the existing singleton*.%
%
LUISA('CALLBACK',hObject,eventData
,handles,...) calls the local
% function named CALLBACK in
LUISA.M with the given input
arguments.%
% LUISA('Property','Value',...) creates
a new LUISA or raises the
% existing singleton*. Starting from the
left, property value pairs are
% applied to the GUI before
luisa_OpeningFcn gets called. An
% unrecognized property name or
invalid value makes property application
% stop. All inputs are passed to
luisa_OpeningFcn via varargin.%
% *See GUI Options on GUIDE's Tools
menu. Choose "GUI allows only one
% instance to run (singleton)".%
% See also: GUIDE, GUIDATA,
GUIHANDLES
% Edit the above text to modify the
response to help luisa
% Last Modified by GUIDE v2.5 13-
Mar-2015 17:56:33
% Begin initialization code - DO NOT
EDIT
gui_Singleton = 1;
gui_State = struct('gui_Name',
mfilename, ...
'gui_Singleton',
gui_Singleton, ...
'gui_OpeningFcn',
@luisa_OpeningFcn, ...
'gui_OutputFcn',
@luisa_OutputFcn, ...
'gui_LayoutFcn', [] , ...
'gui_Callback', []);
if nargin && ischar(varargin{1})
gui_State.gui_Callback =
str2func(varargin{1});
end
if nargout
[varargout{1:nargout}] =
gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});
else
gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});
end
% End initialization code - DO NOT
EDIT

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APLICACIÓN DEL POTENCIÓMETRO
% --- Executes just before luisa is made
visible.
function luisa_OpeningFcn(hObject,
eventdata, handles, varargin)
% This function has no output args, see
OutputFcn.
% hObject handle to figure
% eventdata reserved - to be defined in a
future version of MATLAB
% handles structure with handles and
user data (see GUIDATA)
% varargin command line arguments to
luisa (see VARARGIN)
% Choose default command line output
for luisa handles.output = hObject;
% Update handles structure
guidata(hObject, handles);
% UIWAIT makes luisa wait for user
response (see UIRESUME)
% uiwait(handles.figure1);
% --- Outputs from this function are
returned to the command line.
function varargout =
luisa_OutputFcn(hObject, eventdata,
handles)
% varargout cell array for returning
output args (see VARARGOUT);
% hObject handle to figure
% eventdata reserved - to be defined in a
future version of MATLAB
% handles structure with handles and
user data (see GUIDATA)
% Get default command line output from
handles structure
varargout{1} = handles.output;
% --- Executes on button press in Inicio.
function Inicio_Callback(hObject,
eventdata, handles)
% hObject handle to Inicio (see GCBO)
% eventdata reserved - to be defined in a
future version of MATLAB
% handles structure with handles and
user data (see GUIDATA)
find_system('Name','Ensamblaje4lu');
open_system('Ensamblaje4lu');
set_param('Ensamblaje4lu/Constant','Val
ue','0');
set_param('Ensamblaje4lu/Constant1','Va
lue','0');
set_param(gcs,'SimulationCommand','Sta
rt');
x=zeros(1, 100000);
y=zeros(1, 100000);
delete(instrfind({'Port'},{'COM4'}));
puerto_serial=serial('COM4');
puerto_serial.BaudRate=9600;
warning('off','MATLAB:serial:fscanf:uns
uccessfulRead');
fopen(puerto_serial);
contador_muestras=1;
while true
valor_potenciometro_X=fscanf(puerto_se
rial,'%d')';
valor_potenciometro_Y=fscanf(puerto_se
rial,'%d')';
x(contador_muestras)=(((valor_potencio
metro_X(1))*5/1024)*135)/2.27;
if x(contador_muestras)<=70 &&
x(contador_muestras)>0
x(contador_muestras)=x(contador_muestr
as)+15;
end
if y(contador_muestras)<=70 &&
y(contador_muestras)>0
y(contador_muestras)=y(contador_muestr
as)+10;
end

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APLICACIÓN DEL POTENCIÓMETRO
y(contador_muestras)=(((valor_potencio
metro_Y(1))*5/1024)*135)/-2.27;
pause(0.3);
set(handles.Angulo1,'string',num2str(x(co
ntador_muestras)));
set(handles.Angulo2,'string',num2str(-
y(contador_muestras)));
set_param('Ensamblaje4lu/Constant','Val
ue',num2str(y(contador_muestras)));
set_param('Ensamblaje4lu/Constant1','Va
lue',num2str(x(contador_muestras)));
contador_muestras=contador_muestras+1
;
end
fclose(puerto_serial);
delete(puerto_serial);
clear all;
function Angulo1_Callback(hObject,
eventdata, handles)
% hObject handle to Angulo1 (see
GCBO)
% eventdata reserved - to be defined in a
future version of MATLAB
% handles structure with handles and
user data (see GUIDATA)
% Hints: get(hObject,'String') returns
contents of Angulo1 as text
% str2double(get(hObject,'String'))
returns contents of Angulo1 as a double
% --- Executes during object creation,
after setting all properties.
function Angulo1_CreateFcn(hObject,
eventdata, handles)
% hObject handle to Angulo1 (see
GCBO)
% eventdata reserved - to be defined in a
future version of MATLAB
% handles empty - handles not created
until after all CreateFcns called
% Hint: edit controls usually have a white
background on Windows.
% See ISPC and COMPUTER.
if ispc &&
isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),
get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')
)
set(hObject,'BackgroundColor','white');
end
function edit2_Callback(hObject,
eventdata, handles)
% hObject handle to edit2 (see GCBO)
% eventdata reserved - to be defined in a
future version of MATLAB
% handles structure with handles and
user data (see GUIDATA)
% Hints: get(hObject,'String') returns
contents of edit2 as text
% str2double(get(hObject,'String'))
returns contents of edit2 as a double
% --- Executes during object creation,
after setting all properties.
function edit2_CreateFcn(hObject,
eventdata, handles)
% hObject handle to edit2 (see GCBO)
% eventdata reserved - to be defined in a
future version of MATLAB
% handles empty - handles not created
until after all CreateFcns called
% Hint: edit controls usually have a white
background on Windows.
% See ISPC and COMPUTER.

7. UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA
APLICACIÓN DEL POTENCIÓMETRO
if ispc &&
isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),
get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor
'))
set(hObject,'BackgroundColor','white');
end
function Angulo2_Callback(hObject,
eventdata, handles)
% hObject handle to Angulo2 (see
GCBO)
% eventdata reserved - to be defined in
a future version of MATLAB
% handles structure with handles and
user data (see GUIDATA)
% Hints: get(hObject,'String') returns
contents of Angulo2 as text
% str2double(get(hObject,'String'))
returns contents of Angulo2 as a double
% --- Executes during object creation,
after setting all properties.
function Angulo2_CreateFcn(hObject,
eventdata, handles)
% hObject handle to Angulo2 (see
GCBO)
% eventdata reserved - to be defined in a
future version of MATLAB
% handles empty - handles not created
until after all CreateFcns called
% Hint: edit controls usually have a white
background on Windows.
% See ISPC and COMPUTER.
if ispc &&
isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),
get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')
)
set(hObject,'BackgroundColor','white');
end
Ilustración 1 SIMULACION brazo, arduino y
Matlab
V. CONCLUSIONES
 Se puede concluir, que la
variación de resistencia del
potenciómetro en comunicación
serial con la interfaz grafica nos
da una aplicación de movimiento
o de ubicación en cuanto a su
variación de corriente o voltaje.
 Esta aplicación del potenciómetro
nos permite controlar un sistema
mecánico en un brazo que se
visualizó correctamente en el
programa.
VI. BIBLIOGRAFIA
http://ingeniatic.euitt.upm.es/index.php
/tecnologias/item/556-potenciómmetro
http://www.potenciometros.es