Gustavo Adolfo Pinchao Chalaca 244859






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títuloGustavo Adolfo Pinchao Chalaca 244859
fecha de publicación25.08.2016
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Tania Vitery Erazo 245022

Gustavo Adolfo Pinchao Chalaca 244859

Yeferson Guevara Castillo 244785

Miguel Andres Parra Alarcon 244797

Sebastian Morales 2447

Introducción

Una de las variables que el hombre nunca ha olvidado para el análisis de la materia, en consecuencia de los fenómenos físicos, es la temperatura, y es que esta adopta el estado de ser propiedad. Por ella se ha construido principios, leyes y las bases de una teoría, la termodinámica. Sin embargo, para poderla tener como propiedad es necesario tener una escala y un instrumento que mida en relación con esta escala, una vez obtenido el valor de la temperatura, a esta variable se la puede relacionar con otras y obtener resultados importantes. De esta manera, El registro de la temperatura a distintas horas del día en la ciudad de Bogotá, se presenta como un proyecto de bajo valor, pero que puede brindar resultados bastante inquietantes. Para el registro de la temperatura se construirá un sensor de temperatura, a través de un circuito integrado cuya tensión de salida sea linealmente proporcional con la temperatura en la escala Celsius y que tenga una precisión aceptable y la creación de un software de control en donde reciba la información para almacenarla. Los registros de temperatura se realizaran a intervalos de minuto. Los estudiantes que hacemos, parte de este grupo pertenecemos al pregrado de ingeniería química, por ello la humedad del aire será una variable que también pensamos tenerla en cuenta, ya que depende del grado de humedad para que ciertos gases como el SO2, SO3, cloruros, se transformen en ácidos, y por ello puedan conducir a la formación de las lluvias acidas. La temperatura en el ambiente es una medida de la luminosidad y está este es un agente catalítico que puede favorecer ciertas reacciones como la actuación de los clorofluorocarbonos, los cuales empeoran el equilibrio del ozono. De esta forma la medición de la temperatura, en el curso de electricidad y magnetismo a través de la construcción de un sensor no es una variable que se aparte de nuestros análisis.

A través de los años, se ha generado una fuerte preocupación sobre los problemas ambientales que hoy en día enfrenta el planeta como el calentamiento global , el efecto invernadero , etc. , estos sucesos se han visto reflejados en la fuerte variación de las condiciones atmosféricas ,como la temperatura la cual es de vital importancia, pues a través de ella se explican diferentes fenómenos y problemas ambientales .

Debido a lo anterior es sumamente importante llevar un registro y control de estas variaciones que permitan analizar, comprender y predecir algún comportamiento meteorológico . Por lo cual se va a realizar el siguiente proyecto con el motivo de medir la temperatura de una forma eficiente y practica que genera una valiosa fuente de datos con la que se pueda empezar a investigar.

Tipos de sensores de temperatura:

- Termopares

- Termistores

- Circuitos integrados termo sensibles

Los termopares (o termocuplas) son componentes capaces de crear un voltaje entre sus patas, proporcional a la diferencia de temperatura que hay entre éstas. Son sensores relativos, es decir miden una temperatura respecto a otra.

Los termo resistores son resistencias que varían su valor en función de la temperatura a la que estén expuestas. Son sensores absolutos, es decir miden la temperatura respecto a 0º. De éstos los hay PTC y NTC. Los PTC (Positive Temperature Coeficient) aumentan su valor al aumentar la temperatura. Los NTC (Negative Temperature Coeficient) disminuyen su valor al aumentar la temperatura.

También existen los circuitos integrados termo sensores, que son sensores de temperatura integrados en un chip. Los hay de relativos y de absolutos. También es posible escogerlos en grados Centígrados, grados Fahrenheit y grados Kelvin. Estos chips te dan una salida que es proporcional a la temperatura. Las salidas más comunes son en tensión, corriente o frecuencia.

Ejemplos de Sensores:

Descripción: Ahora, montado en un tarjeta compacta, el MPL115A1 es un sensor digital de presión barométrica que utiliza la tecnología MEMs para dar las medidas exactas de la presión entre 50kPa y 115kPa. El consumo medio actual es 10μA en una medición por segundo.

 

Las salidas de sensor tanto lecturas de la temperatura y la presión van al bus SPI. Véase la página 3 de la hoja de datos para obtener información sobre cómo tomar las lecturas del sensor de presión. 

 

Características:

  • Amplia gama de tensiones de suministro 

  • Temperatura máxima -40 °C a 105 °C 

  • Bajo consumo de energía 

  • Exactitud de kPa 

Dimensiones:

  • Tamaño del MPL115A1 5 x 3 mm (1,2 mm de espesor)

Descripción: Sensor para medir concentraciones de gas natural en el aire (compuesto principalmente de gas metano [CH4]). El MQ-4 puede detectar concentraciones de gas natural desde 200 a 10000ppm (partes por millón). 

 

Este sensor tiene una alta sensibilidad y un tiempo de respuesta rápido. La salida del sensor es una resistencia análoga. El circuito de interfaz es muy simple, todo lo que se necesita hacer es alimentarlo con 5V, añadir una resistencia de carga y conectar la salida al conversor análogo – digital.

 

Este sensor viene en un paquete similar a nuestro sensor de alcohol MQ-3, y se puede utilizar con el Circuito para sensor de gas.

 

Características:

  • Alimentación 5V DC ó AC

  • Temperatura de funcionamiento: -10 a 50 °C 

  • Consumo de potencia: menos de 750 mW

Descripción: Este una tarjeta para el sensor de humedad de Honeywell HIH-4030. El HIH-4030 mide la humedad relativa (% HR) y lo entrega como una tensión de salida analógica. Puedes conectar la salida del sensor directamente a un ADC (Conversor análogo-digital) en un microcontrolador, y, gracias a la salida de tensión lineal del sensor, los datos son muy fácil de procesar.

Voltaje aplicado a los pines de alimentación debe estar dentro de 4 - 5.8VDC, y de manera óptima a 5V. El sensor normalmente sólo consume alrededor de 200μA. Esta tarjeta viene como se muestra en la imagen, con el HIH-4030 soldado a la tarjeta de arranque.

Los pines de la cabecera de 3 pines son separados por 0.1".

Características:

  • Lineal, salida analógica

  • 4 5.8VDC tensión de alimentación

  • Diseño de bajo poder, corriente típica de sólo 200μA

  • Mayor precisión

  • Rápido tiempo de respuesta

  • Estable

Dimensiones:

  • 0,75 x 0,30 "(19,05 x 7,62 mm)

Documentación:

PLACA ARDUINO UNO $80.000

SENSOR DE TEMPERATURA LM35 $3000

Sensor de Humedad HIH-4030 $44.000

PROTOBOARD $10.000

CIRCUITO PARA SENSOR DE GAS $2000

Sensor de gas metano MQ-4 $15.000

Sensor de Presión barométrica MPL115A1 $ 59.000

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