laboratorio

1. Laboratorio de Instrumentación Electrónica
Ing. Electrónica UNSAAC
OBJETIVOS
PRÁCTICA Nº5
SENSORES DE HUMEDAD - TERMOCUPLAS
 Entender el funcionamiento del sensor PT100
 En base a los acondicionamientos de los captadores de humedad, controlar unsistema
automatizado.
MARCO TEÓRICO
En la mayoría de los procesos industriales es habitual la utilización de sensores con el fin de
monitorear la evolución de los parámetros del mencionado proceso. Magnitudes tales como
presión, temperatura, caudal, nivel, entre otras; son variables que comúnmente se procesan en
cualquier planta industrial.
Los sensores de humedad más simples pueden estar constituidos por un par de alambres de cobre,
pero al igual que los sensores resistivos, de nada sirven estos dispositivos si no se acondiciona su
señal para su posterior procesamiento en la cadena de medida.
INFORME PREVIO
Desarrolle:
 Sondas PT100, PT500, PT1000, Ni120
 Sensores de humedad, acondicionamiento
 Principales marcas de fabricantes de los sensores PT100 y de humedad
 Sonda PT100 con salida 0 – 20mA
 Características técnicas de una sonda PT100 y de un sensor de humedad.(datasheet)
MATERIALES
 Sensor PT100
 Calentador de agua, agua y hielo
 CI LM 555
 Condensadores electrolíticos 10 uF / 50 V
 1 condensador cerámico de 10nF
 Leds de 3 mm
 Resistencias: 1K, 6.8K, 10K, 20K, 30K, 100K. @ 1/4w
 Soluciones de agua con sal y agua con azúcar.

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 2 Servomotores
 Válvulas de paso PVC
 Electrodos de Cobre
EQUIPOS
 Multímetro digital o analógico
 Fuente DC 5V, 12V
 Instrumentación habitual de laboratorio
1° PARTE: PT100.
 Conecte los terminales del multímetro por medio de 2 conectores caimán-caimán acada
pin de la sonda PT100.
 Sumerja el termómetro y la carcasa del PT100 cuidando de no hacer contactolos
terminales con el agua lo que provocaría un error de medición.
 Aplique hielo de tal manera de llegar a0°C
 Mida la temperatura y la resistenciainicial.
 Aplique calor al recipiente con agua por medio del calentador con resistencia
ligeramente hasta llegar a la temperatura máxima que su termómetro loindica.
 Registre el valor de la resistencia y la temperatura con la ayuda de sus equipos y llenela
tabla siguiente:
T [°C] 0 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35
R
[ohm]
T [°C] 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 65 67
R
[ohm]
 Obtenga la gráfica de la resistencia contra la temperatura:

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 Analice los datos obtenidos y graficados.
 Verifique que a 0°C registra un valor aproximado de 100ohm
 Obtenga la ecuación de la curva que obedece dichoexperimento.
 Halle la sensibilidad del PT100 derivando la ecuación anterior.
 Estime el valor de la resistencia a 80 °C
 Con la ayuda de su hoja de características del PT100 averigüe el rango detemperatura
del sensor.
2º PARTE: Acondicionamiento para sensor de humedad. Un simple sensor de humedad se
puede implementar con 2 electrodos, cuyo principio de funcionamiento se basa en la variación
de la resistencia. Implemente el siguiente circuito y compruebe el funcionamiento del aumento
de la frecuencia en presencia de humedad, para ello sumerja los electrodos en un recipiente lleno
de tierra húmeda.

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c
 Ahora sumérjalo en un recipiente lleno de una solución de agua con sal y otro deagua
con azúcar.
 ¿Que observa de estos resultados?
 ¿En qué recipiente es mayor la resistencia o cómo se ve afectado la frecuencia?
3º PARTE: AUTOMATIZACIÓN. Se trata de controlar el riego para una parcela utilizando un
sensor de humedad, cuando la tierra esta seca que se active las electroválvulas para que se produzca
el respectivo riego caso contrario que se cierre. Diseñe el sistema y documente realizar parte de la
implementación y simulación.
INFORME FINAL
 Reportar todos los datos y cálculos obtenidos
 Investigue aplicaciones industriales de los sensores PT100 y de humedad
 Reportar toda la documentación necesaria del sistema automatizado.