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10/03/2011 #1


Amplificar señal de una PT100 con un LM741
Hola a todo el mundo!

Estoy trasteando con una sonda de temperatura tipo PT100 de 3 hilos. El rango de temperatura que quiero leer es de 0ºC a 100ºC, y la señal que necesito medir es de 0 a 10 V.

Todo el circuito lo voy a alimentar con una fuente de 24Vcc.

La PT100 la he metido en una de las ramas de un puente de Wheatstone para así poder medir variaciones de tensión, tal como muestro en el esquema "puente".

El potenciómetro lo utilizo para compensar la tara de las resistencias, el valor ideal debería ser 100 Ohmios.

Según este esquema V2-V1 = (V*r*alfa*t)/(r+1)²
donde r = R/Ro R=4k7 Ro=100 r=47
V = 24 Vcc
alfa = 0.0042
t = temperatura que quiero medir
De todo esto tengo que V2-V1 ≈ 0.002*t

Para t = 100 ºC => V2-V1 = 200mV

Hasta aquí todo correcto y sin problemas.

El problema lo tengo cuando intento amplficar la señal para tener los 0 - 10 V.
Para ello utilizo el esquema "Amplificación".
Para poder tener ±12V en la alimentación del LM741, utilizo un LM7812 para tomar su salida de 12 V como referencia, conectar los 24 V de la fuente al +Vee y los 0 V de la fuente al -Vee.
En teoría con este circuito, debería tener el siguiente resultado Vo = (R2/R1)*(V2-V1)
donde R2 = R4 = 470k
R1 = R3 = 10k
Vo = 47*(V2-V1)

Así para t = 100ºC => V2-V1 = 200mV => Vo = 9.4V

Pues el resultado que tengo es que me satura (o eso creo), porque para temperatura ambiente que he provado t = 17 ºC => V2-V1 = 34 mV (hasta aquí correcto), obtengo Vo = 11.6V.

Y esto es lo que no entiendo, ya que creo que estoy dentro de los márgenes del LM741. ¿Qué estoy haciendo mal? ¿Es este AO adecuado para lo que quiero hacer?

He hecho pruebas cambiando R2 y R4, y he conseguido resultados acordes a los cálculos (con las resistencia de que disponía en casa) con R2 = R4 = 47k, pero el problema es que me estoy moviendo en un rango de 0 a 940 mV. Por lo que tendría que utilizar otra etapa de amplificación para conseguir el rango de 0 a 10 V. ¿Es por aquí por donde debo ir?

Gracias de antemano por vuestros consejos, explicaciones y apreciaciones.
10/03/2011 #2


Creo que tal y como lo tienes, la salida la tendrás referenciada respecto de los 12V, no respecto de GND. Y además, los rangos de tensión en las entradas están muy cerca de la masa o entrada negativa. Comprueba el rango de tensiones de las entradas y de la salida de tu OpAmp.
21/03/2011 #3


Bueno, con el comentario que me hizo Beamspot he recalculado las resistencias del puente para los rangos de tensión de las entradas al amplificador respecto a masa, y luego he recalculado las resistencias del operacional para adaptar la ganancia que necesitaba. Al final, el potenciómetro lo he puesto entre la entrada positiva del operacional y mi referencia (12V) para así ajustar mejor la salida al valor que quería de 0 a 10 V para medir de 0 ºC a 100 ºC.
Lo de que mi referencia sea de 12 V es para hacer que el operacional tenga alimentación simétrica. Si tomo los 12 V como referencia, la alimentación del operacional será de +/-12 V, y así puedo tener una salida de 0 a 10 V. Si alimentaba el operacional de forma asimétrica (12V / GND) el rango de salida que tenía iba desde 1.8V a 10 V.
Bueno, pues este es el circuito que estoy utilizando para alimentar la entrada analógica de un PLC de 0 a 10 V para medir la temperatura mediante una PT100, alimentando la tarjeta con la funete de 24 V del propio PLC. Espero que os sirva.

Saludos.

ElPack
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Tipo de Archivo: png PT100_LM741.png (49,7 KB (Kilobytes), 265 visitas)
02/06/2011 #4


Hola amigos, montè el circuito antes mostrado y me funciona pero la isteris de error es muy grande alrededor de 4 grados y pensè que tal vez se debia a la posible obcilaciòn que producia el relay al conectarse y desconectarse para lo cual coloquè un zener que queda en paralelo con el relay cuando el transistor se pone en saturaciòn asdemàs agreguè un condensador de 0.1uf tambièn y aun no resuelvo el problema. Yo realmente deseo utilizar este circuito para una encubadora. Saludos y gracias
03/06/2011 #5


En un principio este esquema es para alimentar una tarjeta de entradas analógicas de 0 a 10 V para un PLC.
No entiendo muy bien lo de el relé ¿Podrías mostrar el esquema que estás montando?
De todas formas, con el potenciómetro puedes ajustar la señal de 0 a 10 V para que se correspondan con los 0 a 100 ºC.
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