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Blog Arduino, LabVIEW y Electrónica

Termopar

termopar

¿Qué es un sensor?

Se refiere a cualquier elemento de medición que detecta la magnitud de un parámetro físico y lo cambia por una señal eléctrica que procesa el sistema, y viceversa; generalmente al elemento activo de un sensor se llama “transductor”. Un transductor es cualquier elemento que convierte energía eléctrica en cualquier otro tipo de energía (lumínica, fuerza, sonido, distancia, vibración, posición, etcétera, aceleración)

¿Qué es un Temopar?

Es un transductor formado por la unión de dos metales diferentes que generan una diferencia de voltaje muy pequeña debido a la dilatación de alguno de ellos.

TIPOS DE TERMOPARES:

  • Tipo J: este tipo de Termopar está hecha de una combinación de hierro-constatan. Cuenta con un rango de 0° a 750° C. Su uso no debe de ser en bajas temperaturas ni en entornos oxidantes a altas temperaturas.

 Tipo K: este tipo de Termopar está hecha de una combinación de Chromega (aleación de níquel y cromo) y de Alomega (aleación de níquel y aluminio). Cuenta con un rango de medición de -200° C a 1 250° C. Su desventaja es que tiene un uso limitado en vacío o atmósferas reductoras. En cambio, cuenta con la ventaja de que dispone de un amplio rango de temperatura, la cual es la calibración más popular.

  • Tipo T: este tipo de Termopar está hecha de una Combinación de Cobre – Constatan. Con un rango de temperatura es de -250° C a 350° C. Aunque sus materiales son ligeramente oxidantes, es muy efectivo en condiciones de humedad presente.
  • Tipo E: este tipo de Termopar está hecha de Chromega- Constatan. Con un rango de 200°C a 900°C. Cuenta con uso limitado en el vacío o en atmosfera reductoras. Por el otro lado cuenta con el cambio mas alto de FEM por grado.
  • Tipo N: este tipo de Termopar está hecha de Omega-P (una aleación de níquel, cromo y silicio) y Omega N (aleación de níquel, silicio y magnesio). Con un rango de -270° C a 1 300° C. Este es utilizado en lugar del Tipo K, debido a su estabilidad en temperaturas mas altas.
  • Tipo R: este tipo de Termopar está hecha de una combinación de Platino 13% Rodio – Platino. Con un rango 0° C a 1 450° C. Este no se debe colocar en tubos metálicos, pero esta diseñado para altas temperaturas. Sensores de temperatura, Tipos de Sensores y Funcionamiento - Logicbus
  • Tipo S: este tipo de Termopar está hecha de una combinación Platino/10% Rodio – Platino. Con un rango de temperatura de 0 ° C a 1 400° C. Este no se debe colocar en tubos metálicos, pero está diseñado para altas temperaturas.
  • Tipo U: este tipo de Termopar está hecha de una combinación Cobre – Cobre/bajo Níquel, Con un rango de 0° C a 50° C. Cuenta con un cable de conexión de grado de extensión para termopares R y S
  • Tipo B: este tipo de Termopar está hecha de una combinación Platino/30% Rodio – Platino/6% Rodio. Con un rango que va de 0° C a 1 700° C. Este no se debe colocar en tubos metálicos, su uso más común es en la industria del vidrio.
  • Tipo G: este tipo de Termopar está hecha de una combinación Tungsteno – Tungsteno/26% Renio. Con un rango de 0° C a 2 320° C. Es bastante frágil y se recomienda para temperaturas mayores a 399°.
  • Tipo C: este tipo de Termopar está hecha de una combinación Tungsteno/5% Renio – Tungsteno/26% Renio. Con un rango de (0° C a 2 320° C) es para temperaturas muy altas y en atmósferas no oxidantes.
  • Tipo D: este tipo de Termopar está hecha de una combinación de Tungsteno/3% Renio – Tungsteno/25% Renio, con un rango de temperatura de 0° C a 2 320° C.

El uso es bastante extenso en cuanto a proyectos que requieran un monitoreo constante de temperatura, además que soporta muy altas temperaturas, como muy bajas.

En este ejercicio se va a determinar cuando un termopar está realizando una cuenta regresiva mediante un LED cuando se va a realizar una prueba, y una bocina para determinar cuando la temperatura se encuentre fuera del rango que nosostros determinamos. Lo más importante es el uso del módulo MAX6675, el cuál es un regulador para temopares.

Aquí se encuentra el diagrama de conexión:

Diagrama de conectividad del Arduino con termopar regulado por un MAX6675

 

//Librerías para utilizar en el desarrollo del programa
#include <Time.h>
#include <TimeLib.h>
#include <OneWire.h>
#include "max6675.h"
float temperatura=0; //Aquí se almacena la temperatura
//Conexión del MAX6675
int ktcSO = 11;
int ktcCS = 12;
int ktcCLK = 13;
MAX6675 ktc(ktcCLK, ktcCS, ktcSO);
int duracion=250; //El sonido durará un cuarto de segundo
int fMin=2000; //Frecuencia mínima 
int fMax=4000; //Frecuencia máxima 
int i=0;
Int foco= 10; // Salida del foco
int alarma = 9 ;// Salida de la alarma
Int star = 8; //LED para el inicio del conteo

void setup() {

  delay(500);
  Serial.begin(9600);
//Resistenccia interna en pull-up
  pinMode(10, INPUT_PULLUP);
//Notación de la fecha y la hora para el comienzo del testeo
  setTime(12,00,00,25,8,2020);
  pinMode(foco, OUTPUT);
pinMode (alarma, OUTPUT);
}
void loop() {
  //Lectura e impresión de la temperatura.
   temperatura=ktc.readCelsius();
   Serial.print("Temperatura = "); 
   Serial.print(temperatura);
   Serial.println(" C"); 
//Se repite el proceso
   delay(500);
 //Lectura del botón en una variable
  int sensorVal = digitalRead(7);
  Serial.println(sensorVal);
 setTime(12,1,00,25,8,2017);
if(temperatura>=30 &&  temperatura<=40)
{
  digitalWrite(star,HIGH);
   while(temperatura>=-127 && temperatura<=127 && sensorVal==HIGH)
 {
  time_t t = now();//Variable del tiempo
//Impresión para la fecha y la hora
  Serial.print(day(t));
  Serial.print(+ "/") ;
  Serial.print(month(t));
  Serial.print(+ "/") ;
  Serial.print(year(t)); 
  Serial.print( " ") ;
  Serial.print(hour(t));  
  Serial.print(+ ":") ;
  Serial.print(minute(t));
  Serial.print(":") ;
  Serial.println(second(t));
  delay(1000);//Esperamos 1 segundo
 int sensorVal = digitalRead(7);
 //Se imprime el valor del botón
  Serial.println(sensorVal);


//Se programma el tiempo de activación del termopar
  if(hour(t)==20 && sensorVal==HIGH)
  {   
    digitalWrite(foco,HIGH);
    digitalWrite(alarma,HIGH);
//Sonido Agudo
for (i=fMin;i<=fMax;i++)
tone (alarma,i,duracion);

//Sonido Grave
for (i=fMax;i>=fMin;i--)
tone (alarma,i,duracion);
  } 
else 
{
 digitalWrite(alarma,LOW);
 digitalWrite(foco,LOW); 
 }
if(sensorVal==LOW){
  break;
}
}
}
}