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Circuitos

con

puentes

Puente de Wheatstone

Puente de Wheatstone

• (^) Un puente de Wheatstone es un circuito eléctrico que se utiliza para medir resistencias desconocidas mediante el equilibrio de los brazos del puente. Estos están constituidos por cuatro resistencias que forman un circuito cerrado, siendo una de ellas la resistencia bajo medida.

Análisis

• (^) Se tiene Rx, que es la resistencia cuyo valor se quiere determinar; R 1 , R 2 y R 3 son resistencias de valores conocidos, además la resistencia R 2 es ajustable para fijar el punto de equilibrio.
• Si la relación de las dos resistencias del brazo conocido (R 1 /R 2 ) es igual a la relación de las dos del brazo desconocido (R 3 /Rx), el voltaje entre los puntos D y B será nulo y no circulará corriente a través de VG.

• Para efectuar la medida se varía la resistencia R 2 hasta alcanzar el punto de equilibrio.
• (^) En condición de equilibrio siempre se cumple que:

Fundamentos termistor

• El termistor en un

elemento pasivo que

varia su resistencia

dependiendo de la

temperatura a la que

este expuesto.

• (^) Existen dos tipos NTC y

PTC

• (^) NTC (Coeficiente de

Temperatura Negativo)

• PTC (Coeficiente de

temperatura Positivo)

Demostracio

nes

(Prototipo)

• (^) Construir un puente Wheatstone utilizando resistencias fijas de 100k, un potenciómetro (R-variable) de 100k y un termistor NTC de entre 10k a 100k.
• Colocar termistor en Hielo, medir la temperatura y mover R2 (potenciómetro) hasta que el voltaje VG sea cero en cada caso (equilibrar puente Wheatstone).
• (^) Registrar el valor en el potenciómetro y compararlo con el valor del termistor en esas condiciones.
• (^) Incrementar el valor de l temperatura utilizando agua fría y caliente hasta obtener varias iteraciones.

Fase 2 (etapa de control)

• (^) Los sistemas de control en lazo cerrado son aquellos en los que existe una realimentación de la señal de salida o, dicho de otra forma, aquellos en los que la señal de salida tiene efecto sobre la acción de control.

Aplicaciones (simulador) Lazo de control ON-OFF usando un comparador LM358.

• (^) Colocar el termistor a temperatura ambiente.
• (^) Mover el POT del puente W (R2) hasta equilibrar el puente y Voltaje de salida sea 0.
• (^) Ajustar el potenciómetro del comparador (SET POINT) hasta que la salida se muestre cero voltios. El ajuste debe ser lo mas fino posible justo en el cruce por cero.
• Elevar la temperatura en el termistor y observar lo que pasa, bajar la temperatura y ver el comportamiento en la salida del comparador.

Aplicaciones (simulador) Lazo de control ON-OFF usando un comparador LM358.

• (^) Agregar en la salida una etapa de potencia utilizando el ULN2803 y un ventilador para simular el sistema de control completo.
• Puede agregar un led para prueba.