En primer lugar, ¿Qué es una PT100?
La PT100 es un sensor de temperatura con una pequeña resistencia eléctrica que varia en función de los niveles de temperatura . Las empresas dedicadas a la industria utilizan con mucha frecuencia las termo-resistencias de platino de 100 o 1000 ohms.
El pt100 es un sensor de temperatura que a cero grados Celsius tiene 100 ohms (característica principal que le da su nombre al sensor) y que al incrementar la temperatura aumente en gran proporción su resistencia eléctrica.Por increíble que parezca, el incremento en la resistencia del sensor de platino no es completamente lineal, aunque sí es creciente, característica principal del platino, el cual es uno de los materiales con que se fabrica estos novedosos sensores. Esta característica complica un poco realizar mediciones; sin embargo, existen tablas que facilitan la lectura y permiten obtener los niveles de temperatura que se desean en cierto procedimiento industrial.
Este tipo de sistema encargado de regular la temperatura es fabricado de la misma manera que los temporales, es decir que se encuentran dentro de un tubo de acero inoxidable u otro material que brinde resistencia total para soportar altas temperaturas.
En esta práctica utilizaremos un DAQ en modo diferencial (que es la forma mas exacta de medir en mV). El circuito que hemos utilizado para medir la temperatura de la PT100 se basa en un puente de Wheatstone.
¿Qué es un puente de Wheatstone?
Primero usamos la ley de corriente de Kirchoff (LCK) para encontrar la corriente que circula en los nodos D y B (IG):
Nodo D:
Nodo B:
Luego usamos la ley de voltajes de Kirchoff (LVK) para encontrar los voltajes de las mallas ABD y BCD:
Malla ABD:
Malla BCD:
Cuando el puente está balanceado, entonces IG = 0, entonces el segundo grupo de ecuaciones se puede reescribir como:
Entonces, al dividir las ecuaciones y reordenar, se obtiene:
Nuevamente, si IG = 0, entonces I3 = IX e I1 = I2. El valor deseado de RX para lograr el equilibrio es:
Si conocemos los valores de las cuatro resistencias y la fuente de voltaje (VS), y la resistencia del galvanómetro es lo suficientemente alta para que IG sea despreciable, el voltaje en el galvanómetro (VG) se puede determinar trabajando con el voltaje de cada divisor de tensión restándolos entre si. La ecuación resultante es:
Donde VG es el voltaje entre los nodos D y B.
El software utilizado para medir la tensión en esta resistencia es LabVIEW con la extensión NIDAQ, la utilizaremos para tomar datos de la pt100 y contrastarlos con la tabla en la que se muestra la temperatura en función de la resistencia
Para esta práctica nos han pedido saber el valor de la temperatura entre 0 y 50ºC por lo que nuestra resistencia podrá variar entre 100 y 119 Ohm. Para la contrastación de datos utilizaremos una base de datos ya creada en Access.
Este es el programa en LabVIEW.
Lo mas importante de esta practica :
- Los cables tienen que tener la misma longitud para que la resistencia de los cables marrones sean iguales.
- Utilizar los valores reales en la formula , es decir medir la resistencia que tiene cada cable y aplicarla a la formula.
- Colocar los cables de la PT100 asegurándote de que entran bien en la protoboard , ya que no puedes utilizar cocodrilos para agarrar la puta de los cables.