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SENSOR DE CARGA BT19i GUÍA DE USUARIO CENTRE FOR MICROCOMPUTER APPLICATIONS
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Breve Descripción El sensor de carga 0361i es utilizado para medir cargas electrostáticas. Puede sustituir un electroscopio tradicional, muestra no sólo la polaridad de la carga, sino también la magnitud de la carga. El sensor tiene tres rangos de funcionamiento, que se pueden seleccionar mediante un interruptor situado al lado de la caja de sensor: • -­‐5 .. 5 nC • -­‐25 .. 25 nC • -­‐100 .. 100 nC. También cuenta con un botón de descarga para restablecer el condensador de entrada. El sensor se suministra con un cable / cocodrilo blindado tipo BNC. El cable termina con un 4 -­‐ mm pinza de cocodrilo rojo y negro. El sensor de CMA de carga se puede conectar directamente a las entradas analógicas tipo BT de las interfaces CMA. El cable del sensor BT -­‐ IEEE1394 necesario para conectar el sensor a la interface no se suministra con el sensor y tiene que ser comprado por separado (CMA artículo BTsc_1). Reconocimiento del Sensor El sensor de carga BT19i tiene un chip de memoria interno (EEPROM) con información sobre el sensor como: nombre, cantidad medida, unidad de medida y su calibración. A través de un protocolo simple esta información se lee por las interfaces CMA y el sensor se reconoce automáticamente cuando se conecta a estas interfaces. Si el sensor de carga no es detectado automáticamente por la interface se tiene que configurar manualmente el sensor seleccionándolo en la biblioteca de sensores del programa Coach. Para la detección correcta primero se tiene que seleccionar el rango deseado del sensor y luego conectar el sensor a la interface. ¿Cómo el sensor de carga trabaja? El sensor de carga es un sensor de voltaje con muy alta impedancia con un capacitor de entrada 0.01 uF . El condensador acumulará carga hasta que se alcanza el voltaje de la fuente, es decir, hasta que se logre el equilibrio. Pequeñas cantidades de carga se pueden medir a pesar de su potencial inicial. El circuito de entrada también incluye una resistencia de 1 MΩ conectada en serie con el capacitor para proteger la unidad de grandes picos de corriente. Cuando se utiliza con las interfaces CMA la polaridad negativa (punta negro) estará conectada a tierra a la computadora. 2 | Sensor de Carga BT19i, Guía de Usuario Calibración El sensor de carga CMA BT19i se suministra ya calibrado. La salida del sensor de carga es lineal con respecto a la carga. Cada una de sus rangos de medición tiene su propia calibración. Las funciones de calibración suministrados son: Rango de Medición 0 ... 5 nC: C (nC) = 2.2 * Vout(V)-­‐ 5.5 Rango de Medición 0 .. 25 nC: C (nC) = 10,0 * Vout(V) – 25,0 Rango de Medición 0 .. 100 nC: C (nC) = 39.0 * Vout(V) – 97,5 El programa Coach permite seleccionar la calibración suministrada por la memoria (EEPROM) del sensor o la calibración almacenada en la biblioteca del software Coach. Para una mayor precisión de la calibración se puede cambiar esta calibración. Tips •
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El sensor debe ser almacenado con la entrada de los conductores en cortocircuito juntos para protegerlo de la estática ya que pueda dañar el sensor. Dado que el sensor es capaz de medir cantidades muy pequeñas de carga (sensibles a los campos electrostática de la calle) es importante al comenzar los experimentos restablecer el sensor (puesta a cero). Basta con pulsar el botón de descarga durante unos segundos. Siempre ajuste del rango cambiando la descarga del sensor con los cables en cortocircuito juntos sólo para asegurarse de que toda la carga se agota desde el capacitor interno. Si pulsa y suelta el botón de descarga con los cables conectados a una fuente de voltaje, como una fuente de alimentación o una batería se producirá un error en la lectura. Es aceptable utilizar el botón de descarga cuando se conecta placa del condensador. Mientras el sensor lee cero después de restablecer se debe obtener las lecturas correctas. Tenga cuidado al manipular los cables o puede alterar las lecturas con cargas extrañas. El aislante en el cable de clip rápidamente se convierte en grasa y los dedos suelen llevar pequeñas cantidades de carga y afectar la lectura. La mejor manera de minimizar esto es poniendo a tierra los dedos para eliminar cualquier carga. Asegúrese de que la salida esté en cero después de la reposición. El sensor no es diferencial; por lo tanto, el lado negativo (negro) tiene que estar siempre conectado a tierra. En algunas circunstancias es necesario envolver al sensor en papel de aluminio para ayudar a estabilizar la lectura. Debido a las corrientes de fuga en el cable y el aparato, la lectura rara vez será fiable después de 15 s. Las condiciones meteorológicas pueden afectar a las lecturas. En tiempo seco mantenga el movimiento del cuerpo al mínimo para reducir el efecto de la carga estática. En climas húmedos la carga se puede perder demasiada rapidez. Experimentos Sugeridos El sensor de carga se puede utilizar en una variedad de experimentos, como son: • Investigación de fenómenos electrostáticos • Investigaciones de efecto Faraday • Blindaje electrostático • Carga por inducción • Carga por contacto • Medición de la rapidez con en la que un objeto pierde carga Sensor de Carga BT19i, Guía de Usuario | 3 Específicaciones Técnicas Gama del Sensor Analógico, genera voltaje de salida entre 0 - 5 V Rango de Medición ± 5 nC ± 25 nC ± 100 nC Resolución 12 bits Convertidor 0.0025 nC 0.013 nC 0.050 nC Funciones de Calibración Rango de Medición ± 5 nC Rango de Medición ± 25 nC Rango de Medición ± 100 nC C (nC)= 2.20 * Vout (V) – 5.5 C (nC)= 10.0 * Vout (V) – 25.0 C3(nC)= 39.0 * Vout (V) – 97.5 Máxima Entrada ± 50 V Capacitor de Entrada 0.01 μF Resistencia de Entrada 1 MΩ Conexión Conexión IEEE1394 para el cable BT-­‐IEEE1394. Garantía: El sensor de carga BT19i está garantizado libre de defectos en materiales y mano de obra durante un período de 24 meses desde la fecha de compra, siempre que haya sido utilizado en condiciones normales de laboratorio. Esta garantía no se aplica si el sensor ha sido dañado por accidente o mal uso. Nota: Este producto es usado para propósitos educativos. No es apropiado para uso industrial, medico, investigación, o aplicaciones comerciales. Rev. 07/02/2016
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