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11/06/2013 #1

Avatar de ottoretto

Diseño de un Transductor
Buenos Días a todos.

Aunque hace mucho que me uní a este foro, soy nuevo en este así que mi nombre es Otto Terán, soy estudiante de ingeniería de Mecánica, y estoy realizando mi trabajo especial de grado, y aunque conozco un poco de electrónica necesito su ayuda.

Estoy diseñando un banco de pruebas para la medición de caudales en fluidos, y para completar mi diseño, necesito diseñar un transductor que convierta una señal de 0-5v y la interprete en 3 display de 7 segmentos, es decir, cuando la señal llegue a 4.8v, en los display debe reflejar 440 (es un numero adimensional)... necesito su ayuda, ya que mi idea basica era usar un voltimetro de 3 dígitos, y luego hacer un ajuste en interpretación de la señal, cambiar la resistencia de referencia y todo lo que sea necesario. PERO... siempre hay un pero... el simulador que estoy usando no posee los códigos o un PIC (El proteus 8.0) con el que pueda trabajar... es sencillo (para ustedes) modificar eso debido a sus conocimientos en electrónica, por lo que cualquier consejo o ayuda es bienvenida... ante todo muchas gracias por sus aportes a este futuro Ingeniero.
11/06/2013 #2
Moderador

Avatar de Chico3001

No te compliques la vida... existe un circuito el ICL7107 que te hace esa funcion que solicitas

Voltímetro digital con ICL7107
11/06/2013 #3

Avatar de ottoretto

Muchas gracias amigo... pero sabes, he intentado simularlo en el proteus y no puedo... sabes que puede estar ocurriendo?... la simulacion la necesito ya que es el aval del diseño de mi banco de pruebas
11/06/2013 #4


ottoretto... tienes que hacer un escalamiento.. bajo el metodo de la ecuacion de la recta... lo que debes hacer es una grafica simple con una recta y los puntos de entrada y salida y sacar una ecuacion que represente tu sistema... luego esa ecuacion programarla en un microcontrolador.. si no sabes programar microcontroladores la puedes implementar con amplificadores operacionales...
12/06/2013 #5

Avatar de ottoretto

wow!!!... me perdí en ottoretto xD.... no se programar microprocesadores, y lo que quiero es un sistema compacto, trabajar con amplificadores operacionales, necesitaría como 15 al menos... yo hare la pcb para mostrar el diseño y su funcionamiento, pero mi tutor necesita ver si el sistema funciona, y por eso queria emularlo con el proteus, el proteus tiene el ICL7107 pero no trabaja, debido a que no están programados los osciladores (es lo que pienso)... que otra idea puede funcionar?
12/06/2013 #6
Moderador general

Avatar de DOSMETROS

A ver Ottoretto , si mirás bien el enlace que te puso Chico3001 , ese integrado es un voltimetro digital comercial de 4 dígitos y aqui tenés la configuración para que lea hasta 20 V : Voltímetro digital.pdf

Así que eliminás el primer dígito , colocás la coma luego del segundo dígito y ya tenés tus tres dígitos leyendo de cero a cinco volts

En vez de simulación ponele el datasheet !
12/06/2013 #7


Si... pero el problema es que el no necesita hacer una medicion de 0 a 5 v... el necesita trabajar con escalamiento.. ya que 4.8v representan para el 440 unidades.. a ver te ayudo... dime cuales son tus rangos... de 0 a 5 voltios en tu equipo equivale de 0 a 440 unidades ? o tienes otro rango ? dime el rango y te digo como hacerlo
12/06/2013 #8
Moderador general

Avatar de DOSMETROS

Eso lo resuelve con un simple amplificador no inversor antes del 7107 no ?
12/06/2013 #9


depende del rango..esperemos a ver que responde ottoreto.. cuando se diseñan transmisores y equipos de instrumentacion no siempre es suficiente con multiplicar una señal por una ganancia.. aveces es necesario multiplicarla por una ganancia y sumarle o restarle algun voltaje... te lo voy a explicar con un ejemplo.. si estas diseñando un transmisor que te de una salida de 1 a 5 voltios o de 0.4 a 2v para hacer un lazo de corriente de 4 a 20 mA y tienes un sensor que tenga un rango de operacion de 10mV a 100mV .. hay qe trazar una ecuacion de la recta ... donde en X va la entrada y en Y la salida..

supongamos:
sensor de entrada : 10mV - 100mV
salida del amplificador: 0.4v - 2v

p1(x;y) = (0.01 V ; 0.4 V)
p2(x;y) = (0.1 V ; 2V)

la ecuación de la recta es Y = mx+b ;

se calcula la pendiente... m = y2-y1 / x2-x1 = 17.7777
luego se calcula el punto de corte con el eje b = y- m x ( donde y ; x pueden ser p1 o p2 )
b=0.2222

por lo tanto; y=17.777 x + 0.2222

donde Y es la salida y X es la entrada.. es decir que el amplificador deberia tener una ganancia de 17.7 y luego a esta se le suman 222 mV .. ( amplificador sumador con voltaje de referencia ) .. claro este ejemplo lo tome con los primeros valores que se me ocurrieron... y tal ves tomando una ganancia de 18 el resultado sea muy parecido a la ecuacion que define el sistema.. pero con otros valores el resultado puede llegar a ser bastante significativo... para implementar ese sistema se utilizarian 2 o 3 amplificadores operacionales maximo...

---------- Actualizado después de 4 minutos ----------

y lo del multimetro con el ICL funcionaa excelente porque yo lo he montado... si no te llegara a funcionar revisa que todo este como deberia... la primera vez que lo monte no me funciono pero fue por un componente mal colocado... luego probe de nuevo y se puede obtener un multimetro muy preciso... con resolucion de 100mV es ideal para fuentes de alimentacion... pero no se que tan ideal sea para tu diseño ya que estas haciendo un equipo de instrumentacion.
12/06/2013 #10

Avatar de ottoretto

jajajaja no se puede... que ocurre, al ser un diseño y no una contruccion, debo simular todo... :(... por otra parte... lo que necesito es un transductor neukelkm, osea, el voltaje que me da, debe corresponder a un valor de caudal, es decir, cuando el sensor llegue a 4v, los display deben indicar 300cfm, cuando este en 1v, debe indicar 65 cfm (es un ejemplo)( cfm es un valor de flujo volumetrico o caudal)... entienden lo que necesito?

yo puedo montar una foto con la grafica del sensor variable vs voltaje... es una grafica practicamente lineal para los valores con los que se trabaja
12/06/2013 #11

Avatar de ottoretto

aquí la foto que les comenté, ese es el diagrama del sensor... es lo que necesito interpretar, el voltaje que envía el sensor en forma de números (variable que mide el sensor), si el circuito es de 4 digitos, no hay ningun problema, agregar un decimal ayuda a la precisión del instrumento
Imágenes Adjuntas
Tipo de Archivo: jpg Sensor de land rover discovery 2001.jpg (16,9 KB (Kilobytes), 15 visitas)
13/06/2013 #12
Moderador

Avatar de Chico3001

No se por que tu profesor pide la simulacion en proteus de un circuito ya probado... pero creo que la mala noticia es que Proteus no simula ese circuito en particular (alguien que me corrija por favor...)

De todos modos la solucion es la misma... necesitas agregar solo unos opamps a la entrada para corregir la escala a los valores que requieras...
13/06/2013 #13

Avatar de ottoretto

Osea, lo digo en el proteus porque es un buen simulador y porque es el que se usar, si conocen otro mejor... Necesito mostrarle que funciona para lo que se necesita... el circuito funciona, está bien... pero como lo compruebo?... es lo que necesito
13/06/2013 #14
Moderador

Avatar de Chico3001

Hay infinidad de videos en youtube que demuestran que el circuito funciona.... como ya dije es un circuito ya muy probado y armado por infinidad de hobbistas, incluso en algunas tiendas te venden el kit para armar de multimetro digital con ese chip... solo te faltaria añadirle la etapa de ajuste para tu transductor... y eso es muy simple con operacionales...
13/06/2013 #15
Moderador general

Avatar de DOSMETROS

Creo que los testres chinos amarillos baratos lo llevan dentro
13/06/2013 #16


El problema es que no puedes simular ese circuito porque los simuladores no traen el modelado spice de ese circuito integrado... si quieres simularlo lo mejor es utilizar un microcontrolador.. yo te puedo ayudar con eso pero es muy urgente ? justo ahora estoy corto de tiempo
13/06/2013 #17

Avatar de ottoretto

cuando puedas hacerlo avisame, si estoy corto de tiempo pero no puedo exigirte eso amigo, es una ayuda que me estas dando, no una obligacion ... Lo que quieres decir Chico3001 convertir la señal de 0-5v a un voltaje similar que el sensor envia como señal de la variable, es decir si en 3v lee un flujo d3 450 cfm, convertir ese 3v en 4,5v y quitar decimales?
13/06/2013 #18


Hola

Realmente no se porqué dicen que no se puede simular, en ISIS de Proteus, el ICL7107.
Es similar al TC7107.

Véanlo funcionando. Tiene un rango de 0 a 200 mV.
Ese circuito es el que viene en las hojas de datos. En ellas viene también el bosquejo para hacer algo llamado Ratiometer que creo es lo que requieren para ajustar su escala a la del sensor.

Supongo que les serviría igual el TC que el ICL.

saludos
a sus ordenes
Imágenes Adjuntas
Tipo de Archivo: jpg TC7107.jpg (348,7 KB (Kilobytes), 32 visitas)
Archivos Adjuntos
Tipo de Archivo: zip TC7107.zip (20,9 KB (Kilobytes), 15 visitas)
13/06/2013 #19

Avatar de ottoretto

Acá muestro lo que ocurre con el Isis cuando uso el TCL
Imágenes Adjuntas
Tipo de Archivo: jpg simulacion Fail.jpg (98,8 KB (Kilobytes), 17 visitas)
13/06/2013 #20


Hola ottoretto

Es Muy extraño. . . Qué versión tiene de ISIS ??
Eso te lo reporta cuando detienes (Stop) la simulación ??

En mi ISIS corre bien, solo que al presionar el botón Stop genera ese mismo LOG.

No sé a que se deba.

saludos
a sus ordenes
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