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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
Campus Politécnico "J. Rubén Orellana R."
FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA
Carrera de Ingeniería Electrónica y Control
Carrera de Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones
Carrera de Ingeniería Electrónica y Redes de Información
Carrera de Ingeniería Eléctrica
LABORATORIO DE INSTRUMENTACIÓN
ELECTRÓNICA
PRÁCTICA N°5
1. TEMA
SENSORES DE TEMPERATURA: TERMOPARES
2. OBJETIVOS
2.1 Estudiar el comportamiento de los termopares y diseñar circuitos de
acondicionamiento de señal para la adquisición y visualización de los datos de
temperatura.
3. INFORMACIÓN
Los termopares o termocuplas son sensores formados por la unión de los
materiales diferentes, como se observa en la Figura1.
Basa su principio de funcionamiento en el efecto de Seebeck que dice que "existe
una circulación de corriente en un circuito formado por dos metales diferentes,
cuyas uniones se mantienen a diferente temperatura"
Como características de los termopares se puede mencionar que son económicos,
intercambiables, tienen conectores estándar y son capaces de medir un amplio
rango de temperaturas. Su principal limitación está en la exactitud, pues es fácil
obtener errores del sistema cuando se trabaja con precisiones inferiores a
un grado Celsius.
Los termopares están disponibles en diferentes formatos, como sondas. Estas
últimas son ideales para variadas aplicaciones de medición, por ejemplo, en la
investigación médica, sensores de temperatura para los alimentos, en la industria
y en otras ramas de la ciencia, etc.
Otro punto importante en la selección es el tipo de termopar, el aislamiento y la
construcción de la sonda. Todos estos factores tienen un efecto en el rango de
temperatura a medir, precisión y fiabilidad en las lecturas.
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Teléfono: (02) 2976300 Ext.2209
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Figura 1. El Termopar
Figura 2: Tipos de Termopares [1]
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4. TRABAJO PREPARATORIO
4.1
4.2
4.3
4.4
Consulte las características del termopar tipo K.
Consulte las aplicaciones de los diferentes tipos de termopares.
Realice un resumen sobre los principios de funcionamiento del termopar.
Diseñar y traer armado un circuito acondicionador de señal (amplificador de
instrumentación) para un termopar tipo K, tomando en cuenta los siguientes
parámetros:
a. Voltaje de alimentación
12[V]
b. Rango de temperatura
20 a 100 Celsius
c. Salida normalizada de
0 a 10 [V]
4.5 Diseñar y traer armado un circuito de visualización que contenga 4 LED’s los
cuales se activarán cada 20°C.
4.6 Realizar y presentar la simulación de los circuitos diseñados.
5. EQUIPO Y MATERIALES





Fuente DC
Osciloscopio
Multímetro Digital
Termopar tipo K
Sistema de calefacción
6. PROCEDIMIENTO
6.1 En la Práctica se probará el correcto funcionamiento del circuito diseñado del
acondicionamiento del termopar en el preparatorio mediante el circuito de
visualización.
6.2 Se tomará mediciones de la señal de salida ante cambios de temperatura, y
luego se procederá a determinar el tiempo de respuesta del sensor más el
acondicionador utilizado.
7. INFORME
7.1 Presentación de los circuitos implementados con valores.
7.2 Recopilación de los resultados obtenidos en la práctica, presentar la tabla de
datos y graficar la curva de Temperatura vs Voltaje de Salida.
7.3 Análisis de resultados y cálculo de errores.
7.4 Consultar tres transmisores comerciales para termopares: características,
salidas, aplicaciones y costos.
7.5 Conclusiones y Recomendaciones
7.6 Bibliografía.
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8. REFERENCIAS
[1] SensorWiki. sensorwiki.org/doku.php/sensors/temperature, 2011.
[2] Creus A. Instrumentación Industrial. Marcombo S.A., Barcelona - España,
2010
Responsable: Ing. Luis Morales, MSc
Revisado por: Ing. Luis Morales., MSc
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