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7/26/2019 5. Resistencia Variable(Corregido 2)
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RESISTEN
CIAVARIABLE
PROFESOR:
GUILLÉN GUEVARA, ARNULFO
INTEGRANTES:
PILLACA JERÍ, SERGIO ÁLVARO
14190183
CHANCAVILCA HUAROC, K EVIN 14190
GRUPO:
JUEVES 4P ! "P
FACULTA#:
INGENIERÍA ELECTR$NICA % ELÉCTRICA
E&A&P&:
INGENIERÍA ELÉCTRICA
2016
7/26/2019 5. Resistencia Variable(Corregido 2)
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I. OBJETIVOS
1. Mostrar como es el comportamiento de las resistencias Variables.
2. Caracterizar sensores resistivos.
3. Calcular los errores obtenidos diferenciando el cero, ganancia y nolinealidad.
II. MATERIALES
La tarjeta insertable ni !rain"# de $esistencias variables, %&'2(3")*, sirve para
analizar esta clase de resistencias, siendo posible estudiar los siguientes tipos+
otorresistencias -L$/
!ermo resistencias con coeficiente negativo de temperatura -0!C/!ermo resistencias con coeficiente positivo de temperatura -!C/
Varistores -V$/
III. FUNDAMENTO TEORICO
n termistor es un sensor resistivo de temperatura. %u
funcionamiento se basa en la variacin de la
resistividad ue presenta un semiconductor con latemperatura. 4l t5rmino termistor proviene de
!6ermally %ensitive $esistor. 47isten dos tipos de
termistor+
0!C -0egative !emperature Coefficient/ 8 coeficiente
de temperatura negativo
!C -ositive !emperature Coefficient/ 8 coeficiente de temperatura positivo
-tambi5n llamado posistor/.
Cuando la temperatura aumenta, los tipo !C
aumentan su resistencia y los 0!C la disminuyen.
4l funcionamiento se basa en la variacin de la
resistencia del semiconductor debido al cambio de
la temperatura ambiente, creando una variacin en
la concentracin de portadores. ara los termistores
0!C, al aumentar la temperatura, aumentar9 tambi5n la concentracin de
portadores, por lo ue la resistencia ser9 menor, de a6: ue el coeficiente sea
negativo. ara los termistores !C, en el caso de un semiconductor con un dopado
muy intenso, 5ste aduirir9 propiedades met9licas, tomando un coeficiente positivo
en un margen de temperatura limitado. sualmente, los termistores se fabrican a
partir de 7idos semiconductores, tales como el 7ido f5rrico, el 7ido de n:uel, oel 7ido de cobalto.
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%in embargo, a diferencia de los sensores $!, la variacin de la resistencia con la
temperatura no es lineal. ara un termistor 0!C, la caracter:stica es 6iperblica.
ara peue;os incrementos de temperatura, se dar9n grandes incrementos de
resistencia.
Resistencias Variables Termo resistencia NTC!
Las termo resistencias 0!C -0!C < Coeficiente !emperatura 0egativa/ son
semiconductores fabricados con cer9mica policristalina de 7idos mi7tos, ue se
emplean en mayor grado para la medicin de la temperatura. 4n los materiales
semiconductores, la cantidad de portadores libres de carga se eleva con el aumento
de la temperatura, de manera ue la resistencia el5ctrica disminuye ante dic6o
aumento de temperatura. or esta razn se los denomina tambi5n termistores. Con
temperatura ambiente, presentan un coeficiente negativo de temperatura en el orden
de magnitud de "3 a "= > por grado. 4l rango t:pico de temperatura va de "?(@C a
A2(( @C. La dependencia en funcin de la temperatura obedece a la siguiente
ecuacin+
R (T )= R (T 0 ) . eB. ( 1
T − 1
T 0
)
onde+
!+ !emperatura en B
!(+ !emperatura de referencia
*+ Constante de dependiente del material
La temperatura de referencia y la constante dependiente del componente se
pueden tomar de la correspondiente 6oja de datos. Las temperaturas se deben
e7presar en Belvin. La transformacin de la temperatura a grados Belvin se realiza
por medio de la ecuacin.
Las resistencias 0!C poseen una sensibilidad esencialmente mayor ue los
termmetros de resistencia met9lica. 4ntre los campos de aplicacin se encuentra
todo tipo de medicin y control autom9tico de temperatura. La desventaja demuc6as aplicaciones, no obstante, radica en ue la curva de la resistencia no es
lineal sino e7ponencial. or tanto, se debe llevar a cabo una linealizacin de dic6a
curva.
La tabla siguiente muestra, a manera de ejemplo, los valores b9sicos de una
resistencia 0!C, con una temperatura de referencia de ! ( < 2=@C y un valor de
resistencia correspondiente de $ 2=<=DE.
!abla 1+ Valores b9sicos de una resistencia 0!C. -$ 2= < =DE/
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!emperatura de
medicion en FC( 2( 2= '( ?( ( 1(( 12(
Valores basicos
en o6mios1?32= ?2'= =((( 2??3 12''
?2).
=33G 1G'.)
La imagen siguiente muestra la caracter:stica correspondiente -curva roja/ junto conla caracter:stica de una resistencia ue tiene un valor de referencia de 1( D -curva
azul/.
IV. "ROCEDIMIENTOS
Caracter#stica est$tica %e resistencia
4n el e7perimento siguiente se debe analizar la respuesta de las resistencias 0!C. ara
ello se registrar9 la caracter:stica de una resistencia de este tipo y se discutir9n los
posibles rangos de aplicacin de este tipo de resistencias.
Monte el circuito e7perimental ue se representa a continuacin en la seccin ## de la
tarjeta de e7perimentacin %&'2(3")*+
La animacin siguiente ilustra el arreglo e7perimental.
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Hbra el instrumento virtual uente de tensin continua y seleccione los ajustes ue se
detallan en la tabla siguiente. 4ncienda a continuacin el instrumento por medio de la
tecla &I4$.
Hbra el instrumento virtual Volt#metro A y Am&er#metro B, seleccione los ajustes ue
se detallan en la tabla siguiente.
4n el caso de ue realice la medicin de
corriente empleando el amper:metro
virtual, abra el instrumento y seleccione los ajustes ue se detallan en la tabla siguiente.
H6ora, ajuste la tensin de alimentacin L:e, empleando uno tras otro, los valores
e7puestos en la tabla 1. Mida cada tensin en la resistencia 0!C, al igual ue la
corriente 1 ue fluye por la resistencia y anote los valores de medicin en la tabla. Hntes
de ajustar un nuevo valor de tensin, espere siempre apro7imadamente un minuto antes
de llevar a cabo la medicin de corriente. %i pulsa la pesta;a iagramaJ de la tabla,
despu5s de realizar todas las mediciones, podr9 visualizar gr9ficamente la caracter:sticaresultante.
4l grado de calentamiento de la resistencia durante el servicio depende de la potencia
consumida. %i se registra esta potencia en funcin del valor de la resistencia, se obtiene
la caracter:stica de temperatura de la resistencia. Calcule la potencia < . 1 y la
resistencia
$ < K# para cada medicin documentada en la tabla 1, y anote en la tabla 2 los valores
obtenidos
H continuacin, visualice las correspondientes curvas caracter:sticas.
A'(stes %e la )(ente %e
tensi*n %e contin(a
$ango 1( V
!ensin de %alida 1 V
A'(stes %el Am&er#metro B
$ango de medicin+ 2( mH C
Modo de &peracin+ HV
%6unt+ 1( &6mios
A'(stes %el Voltimetro A
$ango de medicion+ = V C
Modo de &peracin+ HV
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Tabla +
1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 60
20
40
60
80
100
120
140
I(mA)
UeV! UV! ImA!
+.,, 1.8 10
-.,, 2 20
.,, 2.5 30
/.,, 3.2 40
0.,, 3.4 50
1.,, 3.9 70
2.,, 4.1 80
3.,, 4.3 100
4.,, 4.8 120
+,.,, 5.4 130
Tabla -
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0 100 200 300 400 500 600 700
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
R[Ohm]
(U/I)
UeV!"5m67 R5O8m7
U9I! U:I!
+.,, 1 1(
-.,, '( 1((
.,, )= 3.33
/.,, 12 (
0.,, 1)( ?
1.,,2)3 ==.)1
2.,, 32 =1.2=
3.,, '3( '3
4.,, =)? '(
+,.,, )(2 '1.='
V. CUESTIONARIO
+. ;"or <(= es necesario es&erar a&ro9ima%amente (n min(to antes %e me%ir la
corriente %es&(=s %e reali>ar (na mo%i)icaci*n %e la tensi*n?
a/ 4n primer lugar, la tensin de alimentacin debe estabilizarse.
b) La resistencia NTC se caliente ante el flujo de corriente. De esta manera
disminuye la resistencia y la medición solo se puede realizar después de que
la temperatura haya alcanzado su alor estacionario.
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c/ La resistencia 0!C se enfr:a ante el flujo de corriente. e esta manera
disminuye la resistencia y la medicin solo se puede realizar despu5s de ue la
temperatura 6aya alcanzado su valor estacionario.
d/ 0o e7iste ningn motivo en especial para esperar antes de medir la corriente.
-. ;@(= a)irmaciones &o%r#a reali>ar en relaci*n con la caracter#stica obteni%a?
a/ La pendiente de la caracter:stica es constante.
b) La pendiente de la caracter!stica ar!a.
c) La tensión en la resistencia NTC adopta un alor m"#imo.
d/ La tensin en la resistencia 0!C aumenta continuamente.
e) $i la tensión asciende% disminuye la pendiente de la caracter!stica.
f/ %i la tensin asciende, aumenta la pendiente de la caracter:stica.
. ;A <(= concl(si*n &(e%e arribar a &artir %e las %os caracter#sticas obteni%as?
a) $i la temperatura aumenta% disminuye el alor de la resistencia NTC.
b/ %i el consumo de potencia aumenta, se incrementa el valor de la resistencia
0!C.
c) $i el consumo de potencia aumenta% disminuye el alor de la resistencia NTC.
d/ %i el consumo de potencia aumenta, disminuye la temperatura de la resistencia
0!C.
e) $i el consumo de potencia aumenta% aumenta la temperatura de la resistencia
NTC.
f) $i las resistencias NTC se emplean como sensores de temperatura% deber!an
operar con bajas intensidades de corriente para eitar los efectos del
calentamiento.
g/ %i las resistencias 0!C se emplean como sensores de temperatura, deber:anoperar con elevadas intensidades de corriente para obtener resultados estables.