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Cómo calibrar un sensor de temperatura

Estoy utilizando un sensor de temperatura LM35, que produce una salida de 10,0 mV/°C. Mi circuito puede soportar temperaturas de hasta unos 90C

¿Qué puedo hacer para comprobar la salida del LM35, y tal vez afinarla para que sea más precisa? ¿Existe algún producto químico no peligroso y fácil de obtener que hierva por debajo de los 100C?

O si me veo obligado a cambiar el circuito para manejar temperaturas de hasta 100C, ¿pegar el sensor convenientemente impermeabilizado en una olla de agua hirviendo sería suficiente para calibrarlo?

Nota

No busco una precisión de 0,1C, 0,5 será suficiente.

Actualización

Todas las respuestas son interesantes, gracias, pero la solución más sencilla parece ser cambiar el circuito para permitir 100C como un punto de calibración lo suficientemente cercano

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Ivo Looser Puntos 311

La respuesta del físico está por delante:

Prepara un recipiente con agua helada (derritiéndose) en un día en el que el barómetro esté cerca de 1013 mbar de presión. Introduce tu sensor en él. La lectura que obtengas en el equilibrio es tu lectura de 0C.

Prepara una olla con agua hirviendo lentamente, también en un día en el que el barómetro esté cerca de 1013 mbar de presión. Mete tu sensor en ella. La lectura que obtengas en el equilibrio es tu lectura de 100C.

Divide el intervalo intermedio en 100 partes iguales.

Lo bueno de este método es que no estás atado a los errores cometidos al calibrar el sensor que estás usando para calibrar, o a los errores cometidos al calibrar el sensor que usaron para calibrar el sensor que estás usando para calibrar, o ... (etc).

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Estoy de acuerdo con el baño de agua helada, pero dijo que el circuito estaba limitado a 90 grados C que deja fuera el agua hirviendo. Lo ideal sería que tratara de encontrar otras dos lecturas para una buena medida de la precisión de los circuitos.

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No olvides calibrar tu barómetro.

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Además, el termómetro de precisión es mucho más exacto para esto. Con el agua helada hay que cubrirla para obtener una lectura más precisa. Para el agua hirviendo, tiene que estar hirviendo muy lentamente para ser 100C. Si necesitas que sea realmente preciso (como +-0,1C), no es suficiente.

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jjnguy Puntos 62123

En realidad se trata de varias preguntas en varios ámbitos, casi ninguno de ellos sobre la electrónica.

La primera parte es Metrología El estudio de las mediciones, y en este caso de la precisión. Dado que el LM35 en sí es bastante barato (aproximadamente $0.65 to $ 3,00 USD en cantidades de 1k) y sólo 0,5°C de precisión (a 25 grados Celsius) y +/- 1 grado C en los extremos de la escala, no tiene sentido gastar demasiado dinero o tiempo tratando de calibrar o mejorar su precisión.

La segunda se refiere a la cuestión química de las sustancias (seguras) que tienen un punto de ebullición (o de descongelación) inferior a 90 grados Celsius. La única sustancia utilizada para la calibración del termómetro de resistencia de platino estándar (SPRT) bajo ITS-90 es el punto de fusión del galio (29,7646 C) , y el punto triple del agua pura (0.010 C). No sé si el galio es tóxico, pero supongo que la falta de disponibilidad de galio anula esa preocupación. Una vez más, si se calibra con algo que no sea agua pura ( desionizado / destilado agua) parece no valer la pena el esfuerzo.

El agua destilada/desionizada suele estar disponible en las tiendas de alimentación de Norteamérica y Europa occidental, combinada en la sección con el agua embotellada. No es de grado de laboratorio analítico, pero es lo suficientemente decente para muchos experimentos de laboratorio caseros. No tengo ni idea de su disponibilidad a nivel mundial, pero si el agua embotellada está disponible, es muy probable que también lo esté.

También tendría cuidado de no asumir que cualquier diferencia es constante o incluso lineal en todo el rango de temperatura. Por ejemplo, el SPRT puede calibrarse con 5 puntos de referencia basados en las propiedades químicas de varios elementos en su rango para ayudar a determinar la curva de calibración.

Me gustaría Estoy de acuerdo con Martin En vista de que la comparación con un termopar es probablemente el enfoque más rentable y/o asequible, mi única sugerencia es comparar el sensor LM35 con un termómetro calibrado de calidad conocida que sea preferiblemente un orden de magnitud mejor que el sensor (es decir, +/- 0,1 grados en los extremos de la escala, y +/- 0,05 grados C a 25 C).

Debido a Ley de los gases combinados Si se trata de un fenómeno físico (por ejemplo, fusión o ebullición), y no de una comparación relativa de dos instrumentos presentes en el mismo momento/lugar y, por tanto, con la misma presión atmosférica, también hay que tener en cuenta la presión barométrica. Dependiendo de su ubicación, el ajuste puede ser pequeño o grande, dependiendo de la elevación de su ubicación y de la presión atmosférica local actual y la temperatura en comparación con el condiciones estándar de temperatura y presión .


Mis disculpas por lo que probablemente parezca una exageración, pero no quiero que usted (y otros) se dejen engañar y asuman que la calibración/precisión de alta calidad es fácil o rápida de lograr.

Esperemos que esto ayude a explicar cuáles son los factores potenciales para que usted pueda decidir cómo desea resolver el problema en su caso. Buena suerte.

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Jacob Griffin Puntos 126

Ponga un tipo k termopar al LM35 y comparar el resultado con la lectura del termopar. Caliente todo el conjunto lentamente en un horno hasta que la lectura del termopar se estabilice. Coloque también el conjunto en la nevera para comprobar el punto de baja temperatura.

Aunque no es absolutamente necesario un horno de temperatura controlada, el problema es que las constantes de tiempo térmico del termopar y del LM35 son diferentes, por lo que mientras la temperatura está cambiando, uno se adelantará al otro. Si pegas el termopar al LM35, en lugar de dejarlo en el aire, te ayudará a que se acoplen térmicamente.

Los termopares de tipo K son baratos y están ampliamente disponibles, y pueden leer con un nivel razonable de precisión para la mayoría de los propósitos. El medidor puede leer con una precisión de 0,01C, pero eso sería el la precisión, no la exactitud por lo que sólo se puede utilizar para los cambios relativos.

Como todos los sensores de temperatura miden su propia temperatura, tenga en cuenta que cambiará más lentamente que un termopar debido a su mayor masa térmica y al acoplamiento a la placa de circuito impreso.

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¿Se trata de confiar en la precisión del termopar para comprobar el LM35? Si es así supongo que cualquier fuente de temperatura razonablemente estable serviría (no creo que mi horno entienda de sub 100C)

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czgut Puntos 51
  1. Usando una mezcla de agua destilada y hielo picado (mucho hielo = casi nada de flotación) obtendrá con relativa facilidad 0 grados C con una incertidumbre por debajo de 0,2 grados C (0,005deg C alcanzable). Inserte el sensor 15 cm como mínimo, mejor 20..25cm (para enfriar el cable del sensor), y mezcle la mezcla de vez en cuando. Espere unos minutos hasta que las lecturas se estabilicen.
  2. 90 grados 'C : tomar prestado un termómetro de 50..100'C con una resolución de 0,1deg /div o 0,2dev/div del laboratorio químico. Poner ambos termómetros cerca de la olla con agua caliente. Mezcla el agua con una cuchara. Deberías obtener una incertidumbre inferior a 0,3deg. El punto de ebullición del agua puede dar una precisión similar, pero es más difícil de conseguir y, como han mencionado otros, requiere correcciones por la altitud y la presión barométrica a nivel del mar (o la presión barométrica de tu laboratorio).

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