Temperatura A Voltaje PDF

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practica conversion de temperatura a voltaje mediante el uso de termopar...

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PRACTICA 9. CONVERSIÓN DE TEMPERATURA A VOLTAJE

UNIVERSIDAD AUTONOMA DE BAJA CALIFORNIA

Facultad de Física

Resumen En esta práctica se realizo el análisis de un circuito con un transistor 2N3904 funcionando como un sensor de temperatura con el propósito de convertir la misma, en un voltaje proporcional y de este modo mantener la temperatura en condiciones óptimas para el buen funcionamiento del circuito. 1. Introducción El análisis realizado fue para conocer las corrientes en el emisor y en colector en distintas temperaturas , para observar la manera en que cada condición de temperatura altera el funcionamiento del transistor, y con este mismo análisis se verifico el voltaje de salida con los diferentes valores asignados, al final se procedió a la comparación de resultados entre el modelo practico y simulación de nuestro circuito, 2. Marco teórico El transistor 2N3904 es uno de los más comunes transistores NPN generalmente usado para amplificación. Este tipo de transistor fue patentado por Motorola Semiconductor en los años 60, junto con el

Transistor PNP 2N3906. Represento un incremento de eficiencia, con un encapsulado TO-92 en vez del antiguo encapsulado metálico. Está diseñado para funcionar a bajas intensidades, bajas potencias, tensiones medias, y puede operar a velocidades razonablemente altas. Se trata de un transistor de bajo costo, muy común, y suficientemente robusto como para ser usado en experimentos electrónicos. Es un transistor de 200 miliamperios, 40 voltios, 625 milivatios, con una Frecuencia de transición de 300 MHz,2 con una beta de 100. Es usado primordialmente para la amplificación analógica. 3. Objetivo Implementar un circuito sensor de temperatura empleando la configuración DT de un BJT A.- análisis del circuito Temperatura

Ie

Ic

°C

or

mA

mA

8

60

2.71

2.82

65

2.99

2.99

70

3.68

3.57

2

75

4.27

4.29

0

80

4.99

4.97

voltaje

6 4

1.256

1.481

1.751

2.084

2.49

resistencia (temperatura)

Tabla 1.1.- valores obtenidos mediante análisis matemáticos,

Grafica 1.1 de conversión de temperatura a voltaje

2. Calcule el voltaje de salida a cada temperatura mostrada en la figura 2. Temperatura (°c)

Resistencia termistor (kΩ)

V out (V)

60

1.256

6.68

65

1.481

6.11

70

1.751

5.54

75

2.084

4.91

80

2.490

4.21

B. Simulación del circuito

Tabla 1.1 .- voltaje de salida para cada temperatura

3. Trace una gráfica de la característica de temperatura del termistor.

Imagen.1.- simulación de temperatura a 60 °C

Imagen.2.- simulación de temperatura a 65 °C

Imagen.4.- simulación de temperatura a 75 °C

Imagen.3.- simulación de temperatura a 70 °C Imagen.5.- simulación de temperatura a 80 °C

8. Conclusión Temperatura

Ie

Ic

°C

mA

mA

60

2.39

2.37

65

2.92

2.89

70

3.50

3.40

75

4.13

4.09

80

4.84

4..79

Aprendimos que mediante el arreglo de un circuito que contiene un transistor y un arreglo de resistencias se puede realizar un termistor, la cual tiene como finalidad la conversión de temperatura a voltajes haciendo aun mas importante el uso y operación de un transistor, en este caso esta configuración permite el aprovechamiento de disipación de temperatura en algo utilizable como la tensión resultante.

Referencias Tabla 2.1.- valores de corriente en emisor y colector simulados.

• Boylestad

and Nashelsky, Electronic Devices and Circuits Theory, Prentice Hall, 10th Ed. • Thomas L. Floud, Electronic Devices, Prentice Hall, 7th Ed.

C. Prueba del circuito prototipo Temperatura

Ie

Ic

°C

mA

mA

60

2.45

2.42

65

2.95

2.92

70

3.52

3.41

75

4.14

4.08

80

4.84

4..79

Tabla 3.1 valores de corriente en emisor y colector prácticos.

• ,Corona Ramírez, et al, Sensores y Actuadores, Grupo Editorial Patria...