Diseño e implementación de un módulo didáctico de instrumentación para temperatura
Este proyecto de grado consiste en el diseño e implementación de un módulo de instrumentación de temperatura con fines didácticos y utilizable dentro de la Universidad de Ibagué, con este módulo se obtiene señales para determinar las curvas características y niveles de mínimo cinco sensores de tempe...
- Autores:
-
Molano Arias, Juan David
Cotrino Meneses, German Alexander
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2021
- Institución:
- Universidad de Ibagué
- Repositorio:
- Repositorio Universidad de Ibagué
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repositorio.unibague.edu.co:20.500.12313/4938
- Acceso en línea:
- https://hdl.handle.net/20.500.12313/4938
- Palabra clave:
- Temperatura - Módulo didáctico de instrumentación - Diseño
Temperatura - Módulo didáctico de instrumentación - Implementación
Módulo
Acondicionamiento
Monitoreo
Sensores
Señales
Temperatura
Module
Conditioning
Monitoring
Sensors
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- closedAccess
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Este proyecto de grado consiste en el diseño e implementación de un módulo de instrumentación de temperatura con fines didácticos y utilizable dentro de la Universidad de Ibagué, con este módulo se obtiene señales para determinar las curvas características y niveles de mínimo cinco sensores de temperatura comparándose entre ellos y adquiriendo resultados de cada uno, bien sea por medio de un computador o visualizado en una pantalla LCD implementada. Estos datos se podrán observar por medio del sistema de adquisición y monitoreo el cual será de ayuda para observar el comportamiento del sensor. En los procesos industriales existen diferentes variables físicas las cuales definen o dan como resultado un producto, bien o servicio de buena calidad, “Los campos de medición de temperatura y presión, dos variables de proceso que representan más del 80% de los puntos de medición en las industrias de procesamiento. Este módulo llevará un acondicionamiento, el cual logrará modificar el voltaje y la corriente a valores recomendados por el fabricante para prevenir errores y fallas dentro del microcontrolador a usar, logrando así resultados confiables. También se entregará una guía de prácticas de laboratorio para el desarrollo de actividades con dicho módulo ya que es didáctico y utilizable por parte de los estudiantes de la Universidad de Ibagué. |
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K. R. Erika, B. Christopher. Instrumentation and sensors for the food industry, 2nd ed. Cambridge, England: CRC. pp 280 - 281.. Universidad de Ibagué (2018), Área de formación, área de electrónica industrial [Online]. available :https://electronica.unibague.edu.co/ J. Fraden. Handbook of modern sensors, 3rd ed. San Diego, California: Springer, 2004. pp 1-7. A. Guerrero Hernández, J. A. Araque Gallardo, M. Gallo Nieves. “Implementación de módulos didácticos para sistemas electrónicos de potencia”, revista educación en ingeniería, Asociación Colombiana de Facultades de ingeniería, vol. 21, pp 9- 13, marzo 2016. J. Fraden. Handbook of modern sensors, 3rd ed. San Diego, California: Springer, 2004. pp 1-9. https://www.alecop.com/equipamiento-didactico/areas/captadores-regulacion-de- procesos-y-automatas-programables/estudio-de-procesos-de-control-de- temperatura-serie-540/ E. Crespó. jecrespom. (2013). AprendiendoArduino [Online]. Available https://aprendiendoarduino.wordpress.com/tag/entradas-digitales/ Vicerrectoría Académica. (2020). Guía para el trabajo independiente de estudiantes en la contingencia del covid-19 (Generación de contenidos impresos N.° 6). Bogotá: Ediciones Universidad Cooperativa de Colombia. Doi: https:// doi.org/10.16925/gcgp.21 [8] Jacob Fraden, Handbook of Modern Sensors Fourth Edition, 4th ed. . J. Fraden. Handbook of modern sensors physics, design, and application, 3ra ed. New York: Springer, 2004. Pag 1. A. Creus. Instrumentación industrial, 8va ed. Barcelona, España: 2010. Pag 236. A. Creus. Instrumentación industrial, 8va ed. Barcelona, España: 2010. Pag 236. A. Pérez García. Curso de instrumentación, 1ra ed. San Luis Potosí, México. PP 86 – 87. J. Fraden. Handbook of modern sensors physics, design, and application, 3ra ed. New York: Springer, 2004. Pag 462. J. Fraden. Handbook of modern sensors physics, design, and application, 3ra ed. New York: Springer, 2004. Pag 465. |
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Sandoval, Carlos Albertod95e0df1-c376-4c08-b41c-879bf1bbe7e3-1Molano Arias, Juan Davidd0943434-9324-4ba6-846f-4c5d0b7499df-1Cotrino Meneses, German Alexander6ab32495-7fd5-42e7-a089-97ea5c0820a7-12025-04-02T13:19:40Z2025-04-02T13:19:40Z2021Este proyecto de grado consiste en el diseño e implementación de un módulo de instrumentación de temperatura con fines didácticos y utilizable dentro de la Universidad de Ibagué, con este módulo se obtiene señales para determinar las curvas características y niveles de mínimo cinco sensores de temperatura comparándose entre ellos y adquiriendo resultados de cada uno, bien sea por medio de un computador o visualizado en una pantalla LCD implementada. Estos datos se podrán observar por medio del sistema de adquisición y monitoreo el cual será de ayuda para observar el comportamiento del sensor. En los procesos industriales existen diferentes variables físicas las cuales definen o dan como resultado un producto, bien o servicio de buena calidad, “Los campos de medición de temperatura y presión, dos variables de proceso que representan más del 80% de los puntos de medición en las industrias de procesamiento. Este módulo llevará un acondicionamiento, el cual logrará modificar el voltaje y la corriente a valores recomendados por el fabricante para prevenir errores y fallas dentro del microcontrolador a usar, logrando así resultados confiables. También se entregará una guía de prácticas de laboratorio para el desarrollo de actividades con dicho módulo ya que es didáctico y utilizable por parte de los estudiantes de la Universidad de Ibagué.This report consists of the design and implementation of a temperature instrumentation module for didactic purposes and usable within the University of Ibague, with this module signals are obtained from temperatures, to acquire the characteristic curve and levels of minimum five temperature sensors comparing themselves and acquiring results from each one, either by means of a computer or displayed on the module by means of an implemented LCD screen. These data can be observed through the acquisition and monitoring system which will be helpful for the temperature comparison graph of these sensors. In industrial processes there are different physical variables which define or result in a good quality product, good or service, "The temperature and pressure measurement fields, two process variables that represent more than 80% of the measurement points in the processing industries. This module will carry a conditioning, which will manage to vary the voltage and the maximum current so that they are the values recommended by the manufacturer to prevent errors and shorts within the microcontroller to be used, thus achieving that the voltage and temperature are more exact to obtain a more precise result since each sensor works at different temperatures and different voltages. A practical laboratory guide will also be delivered for the development of activities with said module, which is didactic and usable by the students of the University of Ibague.PregradoIngeniero ElectrónicoContenido.....IX Lista de figuras.....XI Lista de tablas.....XII Introducción.....1 1. Descripción del proyecto.....3 1.1 Definición del problema.....3 1.1.1 Formulación del problema.....5 1.2 Justificación.....5 1.3 Objetivos.....6 1.3.1 Objetivo general.....6 1.3.2 Objetivos específicos.....6 2. Marco teórico.....7 2.1 Introducción.....7 2.2 Transductores de temperatura.....8 2.2.1 RTD.....8 2.2.2 Termistor.....10 2.2.3 Termopar / Termocupla.....12 2.2.4 Sensores de temperatura como circuitos integrados.....14 2.2.5 Sensores de temperatura pirómetros.....16 2.2.6 Sensores de temperatura con salida digital.....17 2.2.7 Arduino.....18 2.2.8 Termostato.....19 2.2.9 Transmisores de temperatura.....20 2.3 Acondicionamiento para sensores de temperatura.....22 3. Diseño físico y electrónico.....23 3.1 Requerimientos y especificaciones.....24 3.2 Diseño físico.....25 3.3 Diseño electrónico.....27 3.3.1 PCB.....28 3.3.2 Calefacción.....28 3.3.3 Fuente de voltaje bipolar.....29 3.4 Diseño de acondicionamiento.....38 3.4.1 Sensor de temperatura RTD PT100 y su acondicionamiento.....39 3.4.2 Sensor de temperatura termistor NTC10K y su acondicionamiento.....45 3.4.3 Sensor de temperatura LM35 y su acondicionamiento.....47 3.4.4 Sensor de temperatura GY-906 infrarrojo digital.....49 3.4.5 Sensor de temperatura Si7021 digital.....50 3.5 Diseño de guías practicas.....50 4. Diseño sistema de monitoreo y almacenamiento.....52 5. Pruebas y resultados.....53 5.1 Pruebas de funcionamiento.....53 5.2 Análisis de resultados.....56 5.3 Análisis económico.....56 5.4 Conclusiones y recomendaciones.....5783 páginasapplication/pdfMolano Arias, J. D.(2021).Diseño e implementación de un módulo didáctico de instrumentación para temperatura.[Trabajo de grado, Universidad de Ibagué]. https://hdl.handle.net/20.500.12313/4938https://hdl.handle.net/20.500.12313/4938spaUniversidad de IbaguéIngenieríaIbaguéIngeniería ElectrónicaK. R. Erika, B. Christopher. Instrumentation and sensors for the food industry, 2nd ed. Cambridge, England: CRC. pp 280 - 281..Universidad de Ibagué (2018), Área de formación, área de electrónica industrial [Online]. available :https://electronica.unibague.edu.co/J. Fraden. Handbook of modern sensors, 3rd ed. San Diego, California: Springer, 2004. pp 1-7.A. Guerrero Hernández, J. A. Araque Gallardo, M. Gallo Nieves. “Implementación de módulos didácticos para sistemas electrónicos de potencia”, revista educación en ingeniería, Asociación Colombiana de Facultades de ingeniería, vol. 21, pp 9- 13, marzo 2016.J. Fraden. Handbook of modern sensors, 3rd ed. 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