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DETECTOR DE FRÍO-CALOR
1.
CARACTERÍSTICAS DE LA NTC, EL TRANSISTOR y EL RELÉ
a.
INTRODUCCIÓN
Hay una gran cantidad de sensores de temperatura, luz, presión, fuerza, humedad, etc. Necesitamos
información de sus características para conocer: su funcionamiento, su sensibilidad, sus limitaciones,
etc. También hay una gran cantidad de relés en el mercado y deben estudiarse sus características antes
de decidirnos por un modelo.
b.
NTC (Negative Temperature Coefficient)
Una NTC varia el valor de su resistencia con la temperatura. Están construidos con óxidos
semiconductores de algunos metales, como el cromo, el manganeso o el hierro. Su nombre se debe a la
variación de la resistencia en razón inversa a la temperatura; así a más temperatura presenta menor
resistencia.
El valor nominal del fabricante es a 25°C (R2S = 22K)
c.
FUNCIONAMIENTO DEL RELÉ
Los relés son conmutadores
electromagnéticos, es decir,
dispositivos que permiten abrir
y cerrar uno o dos circuitos
diferentes con unos contactos.
Estos contactos se accionan
gracias a una corriente
eléctrica aplicada a un
electroimán. Existen una gran
variedad de relees pero todos
tienen un funcionamiento
similar.
-1-
El dispositivo tiene dos posibles estados:
Estado de reposo: No se aplica corriente a la bobina y el núcleo no atrae la armadura.
Es decir, el contacto NC (Normalmente Cerrado) sigue cerrado y el contacto NO
(Normalmente Abierto) sigue abierto.
Estado de excitación: Si aplicamos corriente a la bobina se crea un campo magnético que
transforma el núcleo en un electroimán. El núcleo atrae la armadura que bascula y mueve una
lámina central. Este movimiento provoca la apertura del contacto NC y también el cierre del
contacto NO.
d.
2.
EL TRANSISTOR
Un transistor es un dispositivo electrónico de tres terminales llamados emisor (E). base (B) y colector
(C). Consta de dos uniones semiconductoras y puede ser de dos tipos:
Medida de la sensibilidad de una NTC
a. Medir con un téster la resistencia entre los dos terminales de una NTC para los diferentes estados de
temperatura. Rellenar la tabla correspondiente.
Nota.- Por ejemplo, podemos conseguir el frió con un cubito y el calor con los dedos.
b. Observar que la NTC tiene una resistencia decreciente con la temperatura, tal como indica su nombre.
Nuestra resistencia es de 22K (a 25°C)
c. Comprobar y estudiar la gráfica
TEMPERATURA
Frío
AMBIENTE (25°C)
CALOR
3.
R
Medida de las características de un relé
a. Medir con un polímetro la resistencia de la bobina excitadora del relé.
b. Comprobar con un polímetro cuáles son los contactos NC y NO
IMPORTANTE.- El relé soporta una tensión máxima de 13Vdc
-2-
4.
CIRCUITO BÁSICO DE DETECCIÓN
INTRODUCCIÓN
Un sensor permite traducir una magnitud física (como luz o temperatura) a otra magnitud eléctrica
(resistencia), que podemos procesar con un circuito acondicionador. El actuador es un relé que abre o
cierra un conmutador y que permite gobernar el funcionamiento de un receptor cualquiera: luces,
motores, alarmas, electrodomésticos, etc.
CIRCUITOS DE APLICACIÓN DOMÉSTICA:
a.
Circuito típico de detección
Estudiaremos las diversas aplicaciones de una manera intuitiva considerando dos posibles estados del
sensor que provocan los dos estados del relé y de sus contactos.
Situación A: Resistencia del sensor
grande → no llega corriente a la base
→Transistor OFF→Relé en reposo →
No hay señal
Situación B: Resistencia del sensor
pequeña → si llega corriente a la base
→Transistor ON→Relé activado → Si
hay señal
b.
Detección de calor
Este circuito se activa cuando sube la temperatura. Su aplicación típica es como termostato en aparatos
de aire acondicionado.
Nota.- Debe ajustarse el potenciómetro hasta que la bombilla quede apagada; si queremos subir la
temperatura tocaremos la NTC con los dedos.
Situación A: Si baja la temperatura
→ Resistencia de la NTC grande →
no llega corriente a la base
→Transistor OFF→Relé en reposo
→ No hay señal
Situación B: Si sube la temperatura
→ Resistencia de la NTC pequeña
→ si llega corriente a la base
→Transistor ON→Relé activado →
Si hay señal
-3-
c.
Detección de calor con memoria
El circuito se activa cuando sube la temperatura y después sigue activado aunque baje. Una posible
aplicación es como alarma en neveras o congeladores donde la comida podría dañarse.
Nota.- Debe ajustarse el potenciómetro hasta que la bombilla quede apagada; si queremos subir la
temperatura tocaremos la NTC con los dedos.
Situación A: Si baja la temperatura
→ Resistencia de la NTC grande →
no llega corriente a la base
→Transistor OFF→Relé en reposo
→ No hay señal
Situación B: Si sube la temperatura
→ Resistencia de la NTC pequeña
→ si llega corriente a la base
→Transistor ON→Relé activado →
Si hay señal
La realimentación en el segundo
caso deja el relé siempre activo (con
memoria)
d.
Detección de frío
Este circuito se activa cuando baja la temperatura. Su aplicación típica es como termostato en aparatos
de calefacción. Nota.- Debe ajustarse el potenciómetro hasta que la bombilla se encienda; si queremos
subir la temperatura tocaremos la NTC con los dedos.
Aparato calefacción
Situación A: Si baja la
temperatura → Resistencia de la
NTC grande → no llega corriente
a la base →Transistor OFF→Relé
en reposo → Sí hay señal
Situación B: Si sube la
temperatura → Resistencia de la
NTC pequeña → si llega
corriente a la base →Transistor
ON→Relé activado → No hay
señal
-4-