Siguiendo con el proyecto que tengo entre manos, el fin de semana pasado estuve “construyendo” una sonda de temperatura. Quería algo “sencillo” tan sólo necesitaba realizar una sonda que midiese temperatura y me diera un valor entre 0 y 5V (rango de voltajes que puede recibir por las entradas analógicas la placa k8061).

Sabía que hace unos años había comprado un sensor de temperatura para otras movidas asi que me tocó rebuscar por los componentes que tenía en casa. Estuve rebuscando un buen rato y ya de paso, también ordenando los componentes que tenía en casa, entre los que tenía varias resistencias, condensadores, transistores, PICs, LEDs… Lo de los LEDs fue sobrao. Me puse a contarlos y tenía 40 LEDs!! No es broma, tengo 40 LEDs de todos los colores: rojos, verdes, amarillos, azules, blancos, de alta luminosidad, de luminosidad normal, de 5mm y de 3mm; vamos que no tengo que comprar LEDs en 10 años por lo menos. Bueno a lo que vamos que me enrollo, por fin encontré el sensor de temperatura un LM35DZ.

El LM35DZ es un sensor de temperatura, con el mismo encapsulado y tamaño que un transistor. Tiene 3 patas: una para alimentarlo, otra es tierra y la tercera es la salida. Su salida es una salida lineal de valor igual a 0+10mV/ºC y el rango de temperaturas que mide es de 0 a 100ºC. Hay otras variaciones de este sensor que puede medir voltajes negativos como el LM35 y el LM35A que miden de -55ºC a 150ºC ó el LM35C y el LM35CA que su rango de medición de temperaturas va desde -40ºC a 110ºC.  Supongo que serán más caros, la verdad es que no lo sé, porque tampoco recuerdo cuánto me costó el LM35DZ aunque supongo que no llegó a 1euro. De todas formas para medir la temperatura en la granja no me hacen  falta valores negativos de temperatura, ni valores por encima de 100ºC, porque si no tendría pollitos pingüino, o asados. Y si soy sincera, no es exactamente lo que me gustaría.

LM35DZ

La hoja de características de este sensor (que puede encontrarse muy fácilmente buscando en google LM35DZ datasheet) trae diferentes configuraciones para poder medir diferentes rangos de temperaturas de 0ºC a 150, 110 o 100ºC en función de la temperatura máxima que capta el sensor, cómo hacer para que el sensor capte valores negativos (en el caso de tener un LM35, LM35A, LM35C o LM35CA)… Miré la configuración y la más simple era conectarle la alimentación, ponerle la pata de referencia a tierra y medir con el multímetro la salida. El “problema” es que según la hoja de características utilizando esa configuración únicamente mide de 2ºC a 100ºC (en el caso de mi LM35DZ). La verdad es que no lo he probado, no sé si mide desde 0ºC o desde 2ºC aunque tampoco me importa demasiado, porque la temperatura que va a medir va a estar normalmente entre 18ºC y unos 35ºC.

Conecté de esta forma el sensor y medí la temperatura con el multímetro y parecía que iba bastante bien. Al menos la temperatura que me daba, era parecida a lo que medía con un par de termómetros colocados más o menos en el mismo sitio que el sensor (uno de mercurio y una estación de éstas que te mide humedad y temperatura). La temperatura que me daba era un poquito más baja pero podía valer. Ahora lo único que tenía que hacer era convertir la señal de 0-1V a una señal de 0-5V. Estuve pensando que realmente no me merecía la pena medir más de 50ºC (porque tanto en la calle como dentro de la granja espero no llegar a alcanzar ese valor de temperatura, por nuestro bien y el de los pollos), así que amplificando la señal x10 me serviría. De esta forma, podría tener el rango de temperaturas de 0-50ºC en 0-5V. Desempolvé mis apuntes de Redes de 1º de Teleco (que no estaban olvidados ni nada), y me construí un amplificador no inversor con ganancia 10.

Sonda Temperatura de 0-50ºC (rango de voltaje 0-5V)

El circuito que construí está dibujado en la imagen. Utilicé un amplificador LM358, y 3 resistencias (de 100, 220 y 680 ohmios). Las resistencias que puse fueron lo que me encontré por casa. Según las cálculos que hice, R1 tenía que ser 9 veces mas pequeña que en mi caso R2+R3. Cómo no tenía una resistencia de valor 9 veces el de la otra, decidí colocar dos resistencias en serie y así conseguir los valores deseados. En la imagen se muestra una simulación y se observa que tengo únicamente una diferencia de 0.3V entre la temperatura que me da el multímetro y lo que capta el sensor de temperatura. Para saber la temperatura según la sonda (sensor+amplificador), lo único que hay que hacer es multiplicar los voltios obtenidos con el multímetro x10.

En la realidad, la cosa no era tan bonita como en la simulación (como siempre pasa). Una vez construido el circuito con una placa de montaje rápido, la diferencia de temperatura obtenida utilizando mi nueva sonda construida y las temperaturas captadas por los termómetros era de 2ºC más o menos. No sé qué temperatura era la correcta pero de todas formas, los otros dos termómetros me daban temperaturas más altas, con lo que tenía las apuestas 2 contra 1. Así que decidí modificar los valores de las resistencias de forma que la ganancia del amplificador fuera un poco mayor de 10. Miré las resistencias que tenía y coloqué los siguientes valores: R1=1k; R2=R3=4,7k. Utilizando esta configuración, los valores de temperatura que obtuve eran más aproximados a lo que me daban los otros termómetros.

Lo bueno de este sensor es que es muy sensible a cambios de temperatura. Tanto es así, que al tocarlo con el dedo, la temperatura captada se modifica casi instantáneamente. Es exactamente lo que yo necesitaba: un sensor bastante sensible a los cambios de temperatura y que me diera un rango de voltaje de 0-5V. Así que sólo queda decir OBJETIVO 1 conseguido!!

Ahora me queda diseñar una sonda de humedad, que creo que eso va a ser un poco más complicado. Le tengo echado el ojo a una, ahora a ver si consigo mediante simulación conseguir que para un rango de humedad de 0-100% conseguir un rango de voltaje de 0-5V.

One Response to “Sonda de Temperatura”

  1. [...] días me llegó. Todo perfecto. La sonda en cuestión, es igual que la sonda de temperatura del post anterior, del tamaño de un transistor y con tres patas (alimentación, tierra y salida). Ahora venía lo [...]

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