Este documento describe la construcción de un termómetro electrónico portátil y de bajo costo. Utiliza un sensor de temperatura LM35 para medir la temperatura y producir una señal de voltaje proporcional. Un amplificador operacional amplifica esta señal para alimentar un indicador de temperatura LM3914 que enciende LEDs según la temperatura. El circuito se alimenta con una batería de 9V para portabilidad y mide temperaturas de 0°C a 40°C.

1. ICA-007: T ERMÓMETRO E LECTRÓNICO
En muchas ocasiones, por curiosidad o por necesi-
dad, se requiere saber cuál es la magnitud de tempera- Figura 1
tura que está presente ya sea en una estancia, una re-
cámara, un almacén, etc. Para esta acción existe toda
una serie de termómetros comerciales que hacen dicha
tarea.
nes más complejas como puede ser el activar una alar-
ma de acuerdo a cierto nivel de temperatura, implicaría
aumentarle más circuitería y robustecer al termómetro
(lo cual en determinado momento no implica mayores
problemas).
El circuito mostrado en este artículo es una alterna- El termómetro que aquí se propone indica el valor
tiva para medir temperatura, empleando dispositivos de temperatura tal como los termómetros de mercurio,
muy simples y económicos. Se tiene que tomar en cuen- en los cuales de acuerdo al valor de temperatura el mer-
ta que algunos de los propósitos de este “Termómetro” curio sube o baja dentro de un tubo.
son los siguientes: que sea portátil (por lo tanto posea Este termómetro basa su operación en tres circuitos
bajo consumo de energía), se pueda instalar en cual- integrados, los cuales se irán describiendo a lo largo de
quier lugar (protegido contra la intemperie), y sea de este texto.
lectura inmediata. Se recomienda que este termómetro El circuito integrado cuya matrícula es LM3914 y
sea utilizado en casas habitación, ya que para aplicacio- se encuentra identificado como IC3, es un dispositivo
Figura 2
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2. K ITS DE M ONTAJES E LECTRÓNICOS
que de acuerdo a la cantidad
de voltaje que se le haga lle-
gar, enciende o apaga una
serie de 10 led’s que se co-
nectan a sus terminales de
salida. Este integrado inter-
namente está compuesto por
una serie de amplificadores
operacionales (10 en total)
interconectados entre sí, los
cuales se encuentran confi-
gurados como comparado-
res de nivel, además tam-
bién cuenta con un voltaje de referencia de 1.25V que en función a
es a través del cual se realizan las comparaciones de la magnitud
voltaje y el correspondiente encendido de los led’s. de tempera-
En la figura 1 podemos observar el circuito monta- tura a la que
do en Protoboard. está someti-
El rango de operación del LM3914 está planteado do. Este sen-
para que trabaje desde los 0V hasta un valor de 1.25V, sor de tem-
y por cada incremento de 125mV se irán encendiendo peratura tie-
los led’s correspondientes, de acuerdo a como se indica ne la capaci-
en la tabla 1. dad de medir
Por medio de los resistores R1 y R2 tienen la capa- temperaturas
cidad de controlar tanto el consumo máximo de co- dentro de un rango de –55ºC a +150ºC que en voltajes
rriente para cada led, y la luminosidad con la cual en- corresponde a –55mV a +1500mV, para más detalles
cienden los led’s. Cabe mencionar que de acuerdo a lo observar la tabla 2.
que el fabricante del integrado recomienda, por medio La ventaja, al emplear este integrado, radica en el
del empleo de la siguiente ecuación: Iled = se puede fi- hecho de que el nivel de voltaje que entrega de acuerdo
jar el valor de corriente que circulará por cada uno de a la temperatura que mide, ya se encuentra calibrada en
los led’s encendidos; para el termómetro aquí analizado ºC, además de que cada incremento de 10mV equivale
se propone que la magnitud de corriente sea de Iled = 5 a 1ºC.
mA para cada led. Para efectos de operación del termómetro, lo conve-
Por medio de la terminal 9 (MODE) del integrado niente es definir que el rango de operación del sensor
LM3914 se puede seleccionar que el termómetro indi- sea de 0ºC a + 40ºC, ya que como se menciona al inicio
que el valor de temperatura como una barra (que se en- de este artículo su operación será destinada a un uso re-
ciendan todos los led’s hasta el que indica el valor de sidencial, la cual no significa mayores problemas si se
temperatura), o que únicamente se encienda el led co- quiere darle una aplicación industrial, ya que por medio
rrespondiente a la temperatura que se
está midiendo. Para seleccionar el mo-
Figura 4
do de operación “BARRA ó PUNTO”,
se cuenta con un puente selector (JP2),
el cual cuando se coloca hará que el ter-
mómetro opere como una barra, y cuan-
do no se encuentre puesto el termóme-
tro trabajará en forma de un punto.
El circuito integrado LM35 identifi-
cado como IC1 es un sensor de tempe-
ratura que únicamente tiene tres termi-
nales, una que corresponde a la de ali-
mentación al voltaje positivo, otra ter-
minal que se conecta a GND, y la terce-
ra es la que entrega un valor de voltaje
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3. T ERMÓMETRO E LECTRÓNICO
Lo último que falta detallar
es la alimentación del circui-
to, y dadas las características
de los circuitos integrados, es
posible hacer uso de una
fuente de alimentación cuyo
valor puede ir desde 3V has-
ta 21V, y la forma de operar
del “Termómetro” no se verá
afectada. Para efectos de te-
ner un termómetro portátil,
se propone el empleo de una
batería cuadrada de 9V.
Lista de materiales
IC1 - LM35
IC2 - LM3914
IC3 - LM324
Figura 3 R1 - 2.2KΩ
del circuito integrado que a continuación se describirá, R2 - Pot 10KΩ
se tiene la posibilidad de manipular (ampliar o dismi- R3 - 10KΩ
nuir) el rango de operación. R4 - 22KΩ
El tercer y último circuito integrado que se emplea D1 a D3 - LED VERDE
es aquel cuya matrícula es LM324 y se identifica como D4 a D7 - LED AMBAR
IC2, este integrado internamente está constituido por 4 D8 a D10 - LED ROJO
amplificadores operacionales independientes entre sí, y Varios
aunque para el termómetro solo será empleado uno de Circuito impreso, portabatería
ellos, se tiene la ventaja de que este integrado requiere jumper, tira de headers sencillos
de una fuente de alimentación simple, lo cual es muy
benéfico si tomamos en cuenta que se está diseñando un
termómetro portátil.
La función que realiza el amplificador operacional
Ficha Técnica del Kit
del LM324 es adecuar el valor de voltaje que está entre-
gando el sensor de temperatura, como ya se dijo la apli- Nombre del Kit:
cación de este termómetro será casera, por lo que el ran-
go de operación será de 0ºC a + 40ºC, lo que equivale a
Termómetro Electrónico
tener un rango de voltaje de 0V a + 400mV.
El esquema de circuito eléctrico del proyecto se ve Clave:
en la figura 2 y en la figura 3 damos una sugerencia de
circuito impreso.
ICA-007
Si se toma en cuenta que el rango de operación del
integrado LM3914 (IC3) es de 0V a 1.25V, entonces el Tipo:
valor máximo que interesa del sensor (400mV) se tiene Aplicaciones de Utilidad,
que amplificar que alcance el valor máximo para acti-
var al IC3 (1.25V), lo cual significa que se tiene que
Instrumentación
amplificar el valor de voltaje del sensor por un factor de
3.125 veces. Precio sugerido de la placa de circuito impre-
En la figura 4 vemos el termómetro montado en so: Argentina: $ 5, México: $ 30 M.N. Otros
placa impresa. Países: U$S 4
La configuración que adquirirá el amplificador ope- Precio sugerido del kit para armar: Argentina:
racional del IC2 es la de amplificador “no inversor”, $ 26, México: $ 145 M.N. Otros Países: U$S 14
siendo los resistores R3 y R4 los encargados de fijar el Precio sugerido del kit armado: Argentina:
factor de amplificación antes mencionado (3.125 ve- $ 34, México: $ 205 M.N. Otros Países: U$S 16
ces).
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