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Uso del detector de temperatura de resistencia (RTD) con Arduino – Calendae

Hola otra vez. Te escribe Jordi Oriol y esta vez hablaremos sobre Uso del detector de temperatura de resistencia (RTD) con Arduino – Calendae

La mayoría de los desarrolladores de hardware han utilizado un sensor de temperatura en uno o más de sus proyectos. Hay muchos tipos de sensores de temperatura, como LM35, termistores, es termómetros de resistencia. Estos tipos difieren en la velocidad de respuesta, los rangos de temperatura, la precisión y otros factores.

El termómetro de resistencia, también conocido como detector de temperatura de resistencia (RTD), es un dispositivo que se utiliza para medir la temperatura cambiando su resistencia según la temperatura circundante. Tiene un tiempo de respuesta lento pero da valores precisos. Un RTD consiste en un trozo de alambre delgado envuelto alrededor de un núcleo de vidrio o cerámica. El cable RTD es un material puro, generalmente platino, níquel o cobre.

Este instructable muestra una guía completa sobre cómo utilizar un RTD con Arduino, utiliza un RTD PT100 de dos cables, un Arduino, 3 amplificadores operacionales LM741 y resistencias.

La primera parte del circuito trata de convertir el cambio de resistencia PT100 en un cambio de voltaje para que Arduino pueda leerlo. Esto se puede hacer usando un divisor de voltaje, pero para un rango específico de 80 a 150 ohmios (-51.85 a 129.87 grados C), el divisor tiene una compensación de CC que disminuirá la sensibilidad al aumentar este voltaje.

Para resolver este problema, puede utilizar un Puente de Wheatstone, un circuito eléctrico que se utiliza para medir una resistencia eléctrica desconocida al equilibrar dos ramas de un circuito puente, para eliminar la compensación de CC y aumentar la sensibilidad de salida. Los valores de las resistencias de Wheatstone habían optado por limitar el flujo de corriente y aumentar la linealidad de la salida.

Puente de Wheatstone

La salida del circuito anterior se calcula restando Vb + y Vb- y luego amplificando el resultado para que sea legible. Se requiere un amplificador diferencial para hacer esto, pero hay dos problemas que ocurren al conectar este amplificador a la salida del puente: el efecto de carga y el cambio de ganancia.

El efecto de carga significa que las resistencias de entrada en el amplificador afectan la caída de voltaje en el PT100 y cambian los resultados. Cambiar la ganancia del amplificador requiere cambiar al menos dos resistencias, por lo que tener dos ollas que tienen el mismo valor será molesto.

Este problema fue resuelto por un amplificador instrumental que actúa como un amplificador de búfer para separar las dos mitades del circuito, el puente y la amplificación, y también le permite amplificar la entrada cambiando un solo potenciómetro.

Circuito amplificador para instrumentación

El último paso es encender el circuito. Como se muestra en el circuito anterior, hay Vcc + y Vcc-, porque necesita voltaje positivo y negativo para funcionar correctamente. Estos voltajes se pueden generar utilizando una sola fuente de alimentación de 12 V, su circuito utiliza un amplificador de búfer de ganancia 1 para crear una tierra virtual pasando la mitad del voltaje de suministro a través del amplificador de búfer que actuará como tierra. Entonces los 12V funcionarán como + 6V y el terminal GND real será -6V.

Circuito de potencia

El circuito completo fue diseñado usando Autodesk Circuits.io, una plataforma que le permite crear circuitos en el tablero, modificar el diagrama de circuito y el diagrama de circuito, y también le permite simular el circuito desde el tablero. Incluso puede programar un Arduino y conectarlo en modo tablero. Si desea duplicar el circuito y agregar sus propios valores, simplemente cambie el diseño aquí.

Este proyecto es de código abierto, puede encontrar una descripción detallada de cómo funciona el circuito, diagramas de circuitos, ecuaciones y código fuente en el página del proyecto a Instructables.com.

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