Download laboratorio de instrumentación electrónica práctica n°10

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
Campus Politécnico "J. Rubén Orellana R."
FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA
Carrera de Ingeniería Electrónica y Control
Carrera de Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones
Carrera de Ingeniería Electrónica y Redes de Información
Carrera de Ingeniería Eléctrica
LABORATORIO DE INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA
PRÁCTICA N°10
1. TEMA
SENSORES DE NIVEL: RESISTIVO Y CONDUCTIVO
2. OBJETIVOS
2.1 Adiestrar al estudiante en el uso de sensores de nivel continuos y discretos, para
determinar sus características y su aplicación en el campo de la instrumentación.
3. INFORMACIÓN
SENSORES DE NIVEL
Existe una amplia variedad de integrados sensores de temperatura. Estos sensores
se pueden agrupar en cinco categorías principales: salida de voltaje, salida de corriente,
salida de resistencia, salida digital y diodos simples (aunque en este caso, obviamente,
se trata de diodos diseñados especialmente para medición de temperatura.
La medición de nivel es una parte integral del control de procesos, y es usado en varias
industrias. La medición de nivel puede ser dividida en dos categorías:


Medida Discreta
Medida Continua
Los sensores de nivel puntuales son usados para marcar una sola altura discreta o una
condición de nivel prefijada. Generalmente estos sensores son usados como alarmas
en alto para indicar una situación de sobrellenado o como marcador de una condición de
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bajo nivel, además de tomar una u otra acción con respecto al llenado o evacuación del
fluido contenido.
Figura 1. Sensores de Nivel
Con los sensores continuos de nivel se puede determinar la magnitud exacta y es son
generalmente utilizados en procesos que requieren esta característica.
En la industria hay procesos que requieren poca precisión al momento de conocer el nivel
del líquido a medir y solo interesa detectar cuando existe algún problema; por ejemplo, el
daño de la bomba de llenado o la obstrucción de los conductos de salida, lo cual impediría
un normal desarrollo del proceso.
Es importante al momento de diseñar un sensor de nivel tomar en cuenta varios
aspectos como tipo de líquido, tamaño y tipo de tanque, mantenimiento requerido, etc.
Lo que ayuda a un normal funcionamiento del sistema.
4. TRABAJO PREPARATORIO
4.1. Diseñar los siguientes circuitos acondicionadores de señal para flotadores
resistivos, tomando en consideración los siguientes datos:
CIRCUITO 1





Voltaje de alimentación 12V.
Resistencia variable del sensor: 15 ohm (nivel máximo) a 160 ohm (nivel
mínimo).
Salida normalizada: 0V a nivel mínimo, 5V a nivel máximo. Corriente máxima
10mA
Cuando el sensor detecte un nivel mayor al 80% deberá apagarse la bomba
que inyecta agua al tanque hasta que el nivel del líquido este por debajo del
40% en donde la bomba volverá a encenderse nuevamente.
Diseñar un circuito de visualización que muestre el nivel en un rango de 0 a
99%.
CIRCUITO 2
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Voltaje de alimentación 12V
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Resistencia variable del sensor: 8 ohm (nivel máximo) a 125 ohm (nivel
mínimo).
Salida normalizada: 0V a nivel mínimo, 5V a nivel máximo.
Corriente máxima 10mA
Cuando el sensor detecte un nivel mayor al 80% deberá apagarse la bomba
que inyecta agua al tanque hasta que el nivel del líquido este por debajo del
40% en donde la bomba volverá a encenderse nuevamente.
Diseñar un circuito de visualización que muestre el nivel en un rango de 0 a
99%
NOTA: Cada grupo deberá escoger uno de los diseños anteriores para implementarlo
en el laboratorio.
4.2. Diseñar y armar el circuito acondicionador para un sensor conductivo dé nivel, de
tal manera que cumpla los siguientes requerimientos:
 Detectar niveles mínimo (5 cm) medio (10 cm) y máximo (15 cm) en el módulo
del laboratorio.
 Realizar un sistema de visualización de tal manera que al detectar nivel
máximo encienda un foco H1, y que al detectar nivel mínimo encienda un
foco H2, los cuales solo se apagarán cuando se detecte el nivel medio. No
usar microcontrolador.
NOTA: Cada grupo deberá traer su sensor conductivo y circuitos armados, caso
contrario no realizará la práctica.
4.3. Realizar y presentar la simulación de los circuitos diseñados.
5. EQUIPO Y MATERIALES
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

Fuente DC
Osciloscopio
Multímetro Digital
Sensores de nivel tipo flotador
Bomba de agua de 110[V]
6. PROCEDIMIENTO
6.1 En la práctica se probarán los circuitos diseñados y se tomaran valores del
acondicionador de señal junto al visualizador.
7. INFORME
7.1 Presentación de los circuitos implementados con valores.
7.2 Recopilación de los resultados obtenidos en la práctica
7.3 Análisis de resultados y cálculo de errores.
7.4 Consultar las características y precio de al menos tres sensores tipo flotador
comerciales.
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7.5 Consultar cuales son las principales aplicaciones del sensor tipo flotador, y en qué
circunstancias no es recomendable utilizarlo.
7.6 Conclusiones y Recomendaciones
7.7 Bibliografía
8. REFERENCIAS
[1] Creus A. Instrumentación Industrial. Marcombo S.A., Barcelona - España,
2010
Responsable:
Ing. Luis Morales, MSc
Revisado por
Ing. Luis Morales., MSc
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