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09/03/2008 #1
Moderador general

Avatar de Fogonazo

Termometro para Polímetro
Termómetro para Polímetro

Este es un proyecto muy sencillo, practico y de una sorprendente precisión, Convierte cualquier polímetro en un termómetro de precisión y a un costo muy bajo.
En su momento lo arme par calibrar los termostatos de una heladeras y me ha dado un excelente resultado desde entonces, el diseño no es mío, fue extraído de la revista Elektor

Corno elemento sensor se emplea un diodo de silicio del tipo 1N4148, que es el más común de todos los diodos.
Cuando a través de éste se hace circular una corriente constante, la caída de tensión en el mismo disminuye 2mV por cada grado centígrado que aumenta la temperatura.
La precisión obtenida con este sensor, tan económico, es sorprendente, pudiendo realizarse medidas de temperatura entre -30°C y + 140 ºC

TABLA DE CARACTERÍSTICAS
• Tensión de alimentación: 9 V.
• Consumo de corriente: 5,5 mA.
• Margen de temperatura máximo: -30 °C a 140 °C.
• Margen de temperatura recomendado: - 10 QC a 120 X.
• Precisión (según calibración e instrumento): máx: 0,1 °C.

Descripción de! circuito
Este circuito convierte las variaciones de temperatura en variaciones de tensión, de tal forma que en su salida hay -30mV cuando la temperatura captada es de -30 ºC. y va aumentando proporcionalmente acompañando la temperatura hasta llegar a 140mV cuando la temperatura alcanza los 140 ºC. Estas son las tensiones obtenidas en la salida Si.
Existe otra salida (S2) adicional con tensiones 10 veces superiores.
El hecho de disponer de dos niveles de señal de salida facilita el empleo de diferentes voltímetros para efectuar la lectura de temperatura, sean éstos analógicos, digitales, o bien polímetros empleados como voltímetros.
El amplificador operacional A2 está dispuesto de tal forma que la tensión en su salida es proporcional a la caída de tensión en el diodo producida por efecto de la temperatura.
La siguiente etapa es un amplificador inversor diseñado con el objetivo de que la tensión de salida aumente 1mV por cada grado centígrado de temperatura (salida SI).
Los tres amplificador operacionales que se utilizan pertenecen al circuito integrado LM324 que se alimenta directamente de la pila de 9V pero con el objeto de poder obtener en la salida tensiones negativas cuando la temperatura sea inferior a 0 ºC se necesita una tensión de referencia superior a los 0 V. Hemos elegido para ello 2,5V
A continuación se detalla cómo se consigue esta tensión.
El circuito integrado IC1 es un regulador que proporciona en su salida una tensión estabilizada de 5V.
Mediante el divisor resistivo constituido por R1 y R2 se obtienen los 2,5 V que se aplican al amplificador operacional A1, que está montado como seguidor, con lo cual entrega a su salida la misma tensión que hay en su entrada.
Esta es la referencia de tensión, respecto a la cual se toma la salida.




Montaje
El montaje de este circuito es muy sencillo y está al alcance de cualquier aficionado.
La sonda se construye fácilmente, sin más que soldar dos cablecitos a las patas del diodo, a 1cm del cuerpo del mismo, cortando a continuación los sobrantes de las mismas. Para poder efectuar medidas de temperatura en líquidos, se recomienda pintar las partes metálicas de la sonda con esmalte para uñas, con el fin de lograr un rápido y eficaz aislamiento eléctrico.
Esta capa de laca no deberá ser demasiado gruesa, para facilitar el intercambio de calor entre la sonda y el líquido a medir, con lo cual se evitarán retardos en la medida.
Para temperaturas altas es conveniente utilizar otro tipo de pintura, teniendo siempre en cuenta que no sea conductora de la electricidad.







Medición de temperatura con cualquier polímetro digital
Si el polímetro tiene una escala de 200mV la lectura de temperatura es di¬recta.
En el caso de que la escala sea solamente de 100mV. al sobrepasar los 90 ÜC habrá que cambiar a la escala siguiente (1V) lo cual por ejemplo, en el caso de 110ºC se leerá 0,110 V (esta escala puede utilizarse para valores inferiores, teniendo en cuenta la posición del punto decimal).
Lo expuesto anteriormente es para la salida S1, la otra salida (S2) entregará, como ya se ha indicado, una tensión 10 veces superior, o sea, para una temperatura de 37 °C da 370 mV.
El signo “-“ para temperatura bajo cero es automático en los polímetros digitales.

Utilización de un polímetro analógico, o de un voltímetro de aguja
Puede emplearse como instrumento un voltímetro de aguja con fondo de escala de 150mV, conectándolo a la salida S1 o bien, de 1.500mV si se elige la salida S2.
Con un voltímetro de aguja existe el inconveniente de que cuando se miden temperaturas inferiores a 0ºC la tensión es negativa y la aguja tiende a sobrepasar el cero en sentido contrario, saliendo de la escala por el tipo inferior.
La lectura puede realizarse invirtiendo las conexiones.
En cualquiera de los casos, el fondo de escala será igual o mayor que la máxima temperatura a medir.

Ajuste
Antes de suministrar tensión al circuito es conveniente realizar todas las soldaduras y conexiones, prestando especial atención a la polaridad del diodo utilizado como sensor.
Se conectará un polímetro entre SO y S1 o entre SO y S2 según el fondo de escala del mismo
El primer ajuste a realizar es el punto de 0ºC
Se introduce la sonda en un recipiente con una mezcla de agua y hielo.
Para que este punto sea exacto deberá tratarse de agua destilada (el hielo también). Con el potenciómetro P1 se ajustaré el termómetro hasta obtener una lectura de 0mV.
A continuación introduciremos la sonda en agua hirviendo, cercana a la superficie de la misma, y se girará el tornillo de ajuste del potenciómetro P2 para que la lectura sea 100mV (salida SI), o bien 1.000mV en el caso de haber utilizado la salida S2
Este ajuste será suficientemente preciso si se utiliza agua destilada y la presión atmosférica es de 760mm Hg.
Es muy recomendable, si es posible, contrastar estas lecturas con las de un buen termómetro ya calibrado.
Es imprescindible ajustar primeramente el potenciómetro P1 y luego el P2 Se recordará que en el caso de cambiar algún componente del circuito, en especial el diodo, es necesario efectuar de nuevo la calibración.
Al ser las resistencias R11 y R12 de precisión, las salidas SI y S2 pueden utilizarse simultáneamente.
En el caso de utilizar solamente una de ellas, estas resistencias podrán sustituirse por otras del 5 %, pero solamente se utilizará la salida con la que se haya efectuado la calibración.


Lista de componentes

Resistencias
Todas 1/4W 5% excepto R11 y R12
R1: 10KOhms
R2: 10KOhms
R3: 560 Ohms
R4: 2,2KOhms
R5: 1KOhms
R6: 1KOhms
R7: 1KOhms
R8: 8K2Ohms
R9: 8K2Phms
R11: 100K 1%
R12: 11K 1 %.

Potenciómetros
P1 = Ajustable multi-vuelta horizontal 2 K.
P2 = Ajustable multi-vuelta horizontal 2 K.

Condensadores
C1: 100 nF Poliester.
C2: 220 nF Poliéster

Diodo:
D1: 1N4148

Circuitos integrados
IC1: LM78L05
IC2: LM 324 (AI. A2, A3)

Varios
1 zócalo para circuito integrado de 14 patas.
5 terminales espadín.
1 interruptor miniatura.
09/03/2008 #2

Avatar de ciri

Se ve muy lindo.. pero tengo una pregunta..

Para aumentarle el rango de temperatura.. a mi me gustaria llegar a unos 500C.. se complicaria mucho?
09/03/2008 #3
Moderador general

Avatar de Fogonazo

Si, demasiado, ademas creo que el cuerpo de vidrio del diodo no se sentira comodo a 500ºC


Averigua por: PT100


¿ No sera para el soldador ?
10/03/2008 #4

Avatar de pepechip

hola

Muy buena aportacion, simple, barata y eficaz.
10/03/2008 #5

Avatar de ciri

Fogonazo dijo:
¿ No sera para el soldador ?
Tal vez, pero se veia tan lindo este, que me surgio un capaz...
10/03/2008 #6


en caso de baterias : hay alguna manera de disminuir la corriente de consumo a 1mA o menos?


Como siempre : Buen trabajo Fogo!
28/08/2008 #7

Avatar de Psyco83

Muy buen circuito amigo Fogonazo, Gracias por compartirlo.

Saludos.
12/05/2009 #8


Hola Fogonazo, muuuyyy bueno! Lo acabo de armar y es excelente. Es muy rápida y precisa la medición. Lo voy a poner en el motor de mi kombi VW ya que no trae medidor de temperatura. Pasa olgados los 100ºC (no lleva agua) espero que no pase mucho de los 150º.
Pregunta 1: C2 (220nf) no está en el PCB, que importancia tiene ya que no la puse?
Pregunta 2: Voy a tener el diodo a unos 60cm de la placa, traerá esto algún problema?
Muchas gracias, excelente el aporte.
Saludos
12/05/2009 #9

Avatar de bebeto

hola ... muy interesante y sencillo el proyecto... soy nuevo en la electronica.. pero me las arreglo y me interesa aprender y adaptar cada proyecto a mis necesidades, te comento, yo poseo un modelo escala 1/10 de un auto con motor a combustion interna de 2 tiempos... con el que llevo 4 años en este hobby, me gustaria ya que me voy a iniciar en las competencias, realizar este termometro, ya que como te imaginas el bichito genera una cantidad importante de calor, solo basta decir q con 5 minutos en marcha regulando es INTOCABLE, mi objetivo es el siguiente: armar este circuito ya que es sencillo y me es practico, el unico inconveniente... que que no puedo puedo cargarle el voltimetro arriba.... ya que:
1º no hay espacio espacio para la plaqueta y voltimetro.
2º no lo puedo cargar con demasiado peso.
3º ya que es un rally la lectura de la temperatura se me haria imposible ( tremenda chanchada queda echo el pobre)

por eso me gustaria saber si de alguna manera mediante IR podria transmitir la medida y decodificarla para mandarla al voltimetro, ACLARO: la medida no se va a hacer en marcha... por lo generar las competecias se hacen por cantidad de vueltas... y si o si tenes que cargar combustible, por tanto ese seria el momento de analizar la temperatura.

lo que si le voy a añadir y quiero que me diga si es posible... un comparador... para cuando llegue a "X" temperatura me encienda un aviso, para no pegar el motor, normalmente no sobrecalientan ( segun los vendedores OJO!) pero mas de una vez me ha pasado y se nota que llegado a un punto este calienta y baja el rendimiento, los materiales se dilatan, entra menor volumen de Oxigeno en la mezcla y perdes en aceleracion, final etc....


ese seria el fin por el cual quiero realizar este proyecto....

¡¡No pretendo que ustedes me armen el circuito ninada por el estilo! no busco comodidad sino que me ayuden. no quiero nada de arriba quiero ganarmelo ya que me gusta y tengo pensado seguir ingenieria electronica.

muchas gracias
12/05/2009 #10

Avatar de bebeto

aca les dejo una imagen, con las caracteristicas necesaria para determinar el tamaño de plaquetas etc etc ... el cual puede determinar si es pocible lo que quiero hacer o si no lo es...
Archivos Adjuntos
Tipo de Archivo: doc modelo_197.doc (76,5 KB (Kilobytes), 321 visitas)
30/05/2009 #11


Hola, lo de transmitir la señal de la sonda de temperatura contruirlo es complicado, pero podrias utilizar una estacion meteorologica con el sensor inalambrico que venden a precios muy reducidos.
desmontas el sensor remoto que es pequeño y te cabe dentro del coche y se alimenta a 2 pilas AAA.
Alargas la sonda que contiene en el interior el sensor remoto con dos cables hasta el cilindro y el aparatillo con las pilas lo fijas en el interior del coche. Tengo entendido que estas estaciones meteorologicas inalambricas alcanzan hasta los 99.9 ºC de temperatura maxima y el coche para no petar el motor no deve superar de los 90.0 ºC.
El alcance suele ser de unos 100 mts, que puedes ampliar colocandole una antena extra a ambos aparatos de la estacion meteorologica que al ser una frecuancia de 2,4Ghz no interferira en los 35/40 Mhz de la emisora del coche.
Es una idea que se me a ocurrido y que te puede servir.
Un saludo.
31/05/2009 #12

Avatar de Cientifico

Fogonazo el circuitode el termometro esta interesante,esta un poco borroso se podra mejorar?
03/07/2009 #13


Fogonazo una consulta, se podria cambiar el diodo 1n4148 por un lm35?
13/07/2009 #14


bebeto dijo:
hola ... muy interesante y sencillo el proyecto... soy nuevo en la electronica.. pero me las arreglo y me interesa aprender y adaptar cada proyecto a mis necesidades, te comento, yo poseo un modelo escala 1/10 de un auto con motor a combustion interna de 2 tiempos... con el que llevo 4 años en este hobby, me gustaria ya que me voy a iniciar en las competencias, realizar este termometro, ya que como te imaginas el bichito genera una cantidad importante de calor, solo basta decir q con 5 minutos en marcha regulando es INTOCABLE, mi objetivo es el siguiente: armar este circuito ya que es sencillo y me es practico, el unico inconveniente... que que no puedo puedo cargarle el voltimetro arriba.... ya que:
1º no hay espacio espacio para la plaqueta y voltimetro.
2º no lo puedo cargar con demasiado peso.
3º ya que es un rally la lectura de la temperatura se me haria imposible ( tremenda chanchada queda echo el pobre)

por eso me gustaria saber si de alguna manera mediante IR podria transmitir la medida y decodificarla para mandarla al voltimetro, ACLARO: la medida no se va a hacer en marcha... por lo generar las competecias se hacen por cantidad de vueltas... y si o si tenes que cargar combustible, por tanto ese seria el momento de analizar la temperatura.

lo que si le voy a añadir y quiero que me diga si es posible... un comparador... para cuando llegue a "X" temperatura me encienda un aviso, para no pegar el motor, normalmente no sobrecalientan ( segun los vendedores OJO!) pero mas de una vez me ha pasado y se nota que llegado a un punto este calienta y baja el rendimiento, los materiales se dilatan, entra menor volumen de Oxigeno en la mezcla y perdes en aceleracion, final etc....


ese seria el fin por el cual quiero realizar este proyecto....

¡¡No pretendo que ustedes me armen el circuito ninada por el estilo! no busco comodidad sino que me ayuden. no quiero nada de arriba quiero ganarmelo ya que me gusta y tengo pensado seguir ingenieria electronica.

muchas gracias

Tal vez me equivoco porque soy aficionado autodidacta, pero si el problema es el espacio reducido colocaria dentro del modelo solamente un LM35 conectado una ficha de 3 contactos hembra (ej: miniplug stereo) tal vez sujeta a la carroceria y luego conectaria una ficha macho a una mini-fuente o bateria (no recuerdo con que tension trabaja) y a un voltimetro chino de 5 pesos. Lo mas grande va a ser el voltimetro. Es mas hasta podrias tomar tension de la bateria del voltimetro para reducir mas peso.
Espero que se entienda.
13/07/2009 #15


lz141 dijo:
bebeto dijo:
hola ... muy interesante y sencillo el proyecto... soy nuevo en la electronica.. pero me las arreglo y me interesa aprender y adaptar cada proyecto a mis necesidades, te comento, yo poseo un modelo escala 1/10 de un auto con motor a combustion interna de 2 tiempos... con el que llevo 4 años en este hobby, me gustaria ya que me voy a iniciar en las competencias, realizar este termometro, ya que como te imaginas el bichito genera una cantidad importante de calor, solo basta decir q con 5 minutos en marcha regulando es INTOCABLE, mi objetivo es el siguiente: armar este circuito ya que es sencillo y me es practico, el unico inconveniente... que que no puedo puedo cargarle el voltimetro arriba.... ya que:
1º no hay espacio espacio para la plaqueta y voltimetro.
2º no lo puedo cargar con demasiado peso.
3º ya que es un rally la lectura de la temperatura se me haria imposible ( tremenda chanchada queda echo el pobre)

por eso me gustaria saber si de alguna manera mediante IR podria transmitir la medida y decodificarla para mandarla al voltimetro, ACLARO: la medida no se va a hacer en marcha... por lo generar las competecias se hacen por cantidad de vueltas... y si o si tenes que cargar combustible, por tanto ese seria el momento de analizar la temperatura.

lo que si le voy a añadir y quiero que me diga si es posible... un comparador... para cuando llegue a "X" temperatura me encienda un aviso, para no pegar el motor, normalmente no sobrecalientan ( segun los vendedores OJO!) pero mas de una vez me ha pasado y se nota que llegado a un punto este calienta y baja el rendimiento, los materiales se dilatan, entra menor volumen de Oxigeno en la mezcla y perdes en aceleracion, final etc....


ese seria el fin por el cual quiero realizar este proyecto....

¡¡No pretendo que ustedes me armen el circuito ninada por el estilo! no busco comodidad sino que me ayuden. no quiero nada de arriba quiero ganarmelo ya que me gusta y tengo pensado seguir ingenieria electronica.

muchas gracias

Tal vez me equivoco porque soy aficionado autodidacta, pero si el problema es el espacio reducido colocaria dentro del modelo solamente un LM35 conectado una ficha de 3 contactos hembra (ej: miniplug stereo) tal vez sujeta a la carroceria y luego conectaria una ficha macho a una mini-fuente o bateria (no recuerdo con que tension trabaja) y a un voltimetro chino de 5 pesos. Lo mas grande va a ser el voltimetro. Es mas hasta podrias tomar tension de la bateria del voltimetro para reducir mas peso.
Espero que se entienda.
Perdon me olvidaba de aclarar que el LM35 te da una salida lineal de 10mV por °C pero ahora recuerdo que 0V no correspondia a una lectura de 0V pero se podia compensar con un trimpot en la salida. Yo lo regule con un termometro digital y luego lo probe de -10 a 45°C y no vario practicamente nada.

Aunque esta solucion es muy tosca creo que puede ser lo suficientemente aceptable para tu caso particular
29/10/2009 #16


Respuesta: Termometro para Polímetro
Hola Fogonazo!! Excelente aporte
Habra forma de mostrar la temperatura que mide este termometro en displays de 7 segmentos?

Gracias!
30/10/2009 #17
Moderador general

Avatar de Fogonazo

Respuesta: Termometro para Polímetro
fenriragnarok dijo: Ver Mensaje
....Habra forma de mostrar la temperatura que mide este termometro en displays de 7 segmentos?.....
Sip.
En el Foro hay un par de diseños de termómetro con el conversor A/D ICL7107 con LM35 como sensor.
Utiliza el buscador
04/11/2009 #18


Respuesta: Termometro para Polímetro
se puede sustituir la resistencia de 11K por una de 12K
04/11/2009 #19
Moderador general

Avatar de Fogonazo

Respuesta: Termometro para Polímetro
carlos230174 dijo: Ver Mensaje
se puede sustituir la resistencia de 11K por una de 12K
11.000 Ohms = 10.000 Ohms + 1.000 Ohms
05/11/2009 #20


Respuesta: Termometro para Polímetro
buenas fogonazo estoy terminando de montar el termometro pero la R10 no me sale por ningun lado......... que valor tiene? y el C2 no se pone no?

gracias solo me faltan esos detalles.

ya esta lo vi en el esquema perdonnn es de R10=1K
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