Mejora de un equipo de espectroscopia dieléctrica TSDC

1. Proyecto Fin de Carrera Mejora de un equipo deespectroscopia dieléctricaTSDC Autor : Radouane Alla Dirigido por : Jordi Sellarès Gonzalez Terrassa 21 de Junio de 2010

2. Índice • Introducción • Objetivos • Sistema de medición de temperatura • Diseño y implementación • Pruebas y funcionamiento • Mecanizado y producto final. • Pico-Amperímetro • Diseño y implementación • Pruebas y funcionamiento • Mecanizado y producto final.

3. Índice • Validación de los diseños • Aplicaciones • Presupuesto • Conclusiones • Puntos alcanzados • Mejoras Futuras

4. Introducción Equipo de espectroscopia dieléctrica comercial Nuestro equipo de espectroscopia dieléctrica

5. Introducción

6. Objetivos • Diseñar y implementar un sistema de medición de temperatura.

7. Objetivos • Diseñar y implementar un sistema de medición de temperatura. • Diseñar y implementar un Pico-Amperímetro

8. Objetivos • Diseñar y implementar un sistema de medición de temperatura. • Diseñar y implementar un Pico-Amperímetro • Mejorar el diseño del horno para poder alcanzar los 200ºC

9. Objetivos

10. Sistema de medición de temperatura • Diseño y implementación Puente de Wheatstone

11. Sistema de medición de temperatura • Diseño y implementación Puente de Wheatstone -Sensor de temperatura - Resistencias de precisión - Transformador de 6V LM135H Pt100

12. Sistema de medición de temperatura • Diseño y implementación Puente de Wheatstone Amplificador de instrumentación

13. Sistema de medición de temperatura • Diseño y implementación Amplificador de instrumentación LM324 Potenciómetro

14. Sistema de medición de temperatura • Pruebas y funcionamiento • Implementación del diseño en el programa Multisim • Realización de simulaciones.

15. Sistema de medición de temperatura • Pruebas y funcionamiento • Realización del diseño en placa Protoboard. • Regulación del potenciómetro.

16. Sistema de medición de temperatura • Mecanizado y producto final • Realizar los agujeros en la caja de PVC de 30x120x55. • Cortar placa de baquelita para que encaje en la caja. • Implementar el diseño realizado en la placa de baquelita. • Montar todo el sistema y soldar los cables con el conector DB25. • La alimentación va conectada a un conector de telefonía.

17. Sistema de medición de temperatura • Mecanizado y producto final • El producto final diseñado con la Pt100 con suficiente cable para no acercar el circuito a las temperaturas elevadas. • El transformador también dispone de suficiente cable para trabajar con mas comodidad. • Conector DB25 para conectar con el AD/DA

18. Pico-Amperímetro • Diseño y implementación

19. Pico-Amperímetro • Diseño y implementación CA3420 Potenciómetro Resistencias de 20GΩ Selector de escalas

20. Pico-Amperímetro • Pruebas y funcionamiento • Implementación del diseño en el programa Multisim. • Realización de simulaciones.

21. Pico-Amperímetro • Mecanizado y producto final • Caja metálica de 80x40x125. • Placa de baquelita. • Implementar el diseño realizado en la placa de baquelita. • Montar todo el sistema y soldar las conexiones. • La alimentación del Opamp se realiza con 4 pilas conectadas desde el exterior.

22. Pico-Amperímetro • Mecanizado y producto final • El producto final diseñado con un selector. • Dos conectores bananas. • Un conector coaxial. • Conector de tres salidas para la alimentación del Opamp.

23. Validación de los diseños • Sistema de medición de temperatura:

24. Validación de los diseños • Sistema de medición de temperatura: • Conectamos el circuito con la AD/DA.

25. Validación de los diseños • Sistema de medición de temperatura: • Conectamos el circuito con la AD/DA. • Tomamos medidas a temperatura ambiente.

26. Validación de los diseños • Sistema de medición de temperatura: • Conectamos el circuito con la AD/DA. • Tomamos medidas a temperatura ambiente. • Calentamos agua en un vaso hasta alcanzar la temperatura de 100ºC.

27. Validación de los diseños • Sistema de medición de temperatura: • Conectamos el circuito con la AD/DA. • Tomamos medidas a temperatura ambiente. • Calentamos agua en un vaso hasta alcanzar la temperatura de 100ºC. • Tomamos medidas a 100ºC.

28. Validación de los diseños • Sistema de medición de temperatura: T = 0,0745 b – 705,31

29. Validación de los diseños • Pico-Amperímetro: • Diseñamos una fuente de corrientes muy bajas.

30. Validación de los diseños • Pico-Amperímetro: • Calibramos la fuente de corriente.

31. Validación de los diseños • Pico-Amperímetro: I = (Vout – 0,0093) / (0,1278·5·109)

32. Validación de los diseños • Pico-Amperímetro: I = (Vout – 0,0896) / (0,9097·5·109)

33. Aplicaciones • Sistema de medición de temperatura • Medir temperaturas entre los 0ºC y 200ºC. • Pico-Amperímetro • Corrientes inducidas por la radioactividad en el aire. • Las débiles corrientes generadas por efecto fotoeléctrico • Medición de la viscosidad de una sustancia.

34. Presupuesto • Sistema de medición de temperatura:

35. Presupuesto • Pico-Amperímetro:

36. Conclusiones • Puntos alcanzados • Funcionamiento del sistema de medición de temperatura • Funcionamiento del Pico-Amperímetro • Mejora del diseño del horno

37. Conclusiones • Mejoras futuras • Elaboración de los dos diseños en placas de circuito impreso PCB. • Alimentar el amplificador de instrumentación de forma independiente del circuito. • Elaboración de un nuevo horno con las modificaciones realizadas, y unas junta de estanquidad.

38. ?