Hoja técnica de la sonda análoga de temperatura

Diego Luis Aristizábal R., M. Sc. en Física
Profesor Asociado
Escuela de Fïsica
Universidad Nacional de Colombia
Carlos Alberto Ramírez M., M. Sc. en Física
Profesor Asociado
Escuela de Fïsica
Universidad Nacional de Colombia
Roberto Fabián Retrepo A., M. Sc. en Física
Profesor Asociado
Escuela de Fïsica
Universidad Nacional de Colombia
Nerio Montoya G., Ing. Físico
Asistente Técnico
Escuela de Fïsica
Universidad Nacional de Colombia
Página 2
PhysicsSensor
Sonda de Temperatura –LM35Descripción
En este manual se describen los pasos necesarios para
la construcción de una sonda de temperatura fabricada con electrónica análoga de bajo costo, que acoplada al PC a través de una tarjeta de adquisición de
datos como ARDUINO, permite la lectura de temperatura con muy alta exactitud, precisión y con una
apreciación de 0.1 °C en el rango de –15 °C a 150 °
C, figura 1.
Figura 1
Materiales
Ver figura 2
Cantidad
Descripción
Costos
1
Sensor de temperatura LM35.
US$ 1,50
1
Diodo de Germanio, referencia 1N60
US$ 0,20
1
1
Cable USB con conector macho en uno de sus extremos, de 1.5m de largo .
Resistencia de 18Komh a ¼ de W
Termoencogible de 2 y 5 mm.
Pegante de secado rápido (comúnmente conocido como “Pega loca”)
Multímetro
Elementos para hacer soldaduras con estaño.
US$ 1,50
Sensor LM35
Cable USB
Diodo de
Germanio 1N60
Figura 2
Termoencogible
US$ 0,20
US$ 0,50
Multímetro
Universidad Nacional de Colombia
Facultad de Ciencias, Escuela de Física, Sede Medellín
Página 3
Sonda de Temperatura –LM35Procedimiento

Cortar el extremo del cable USB de forma que el conector Tipo A macho sea el que quede con el
cable.

Pelar unos 5 cm del cable. Dentro de éste se encontrarán 4 cables de menor calibre, normalmente
de colores rojo, negro, blanco (o azul) y verde, aunque algunas veces puede no ser así.

Pelar cada uno de los cables, mas o menos ½ cm para cada uno de ellos.

Es necesario utilizar el multímetro para saber a qué cable corresponde cada uno de los contactos
del conector USB, figura 3 a, ya que se va a seguir la convención para las conexiones mostradas en
la figura 4.

Como sensor se va a usar un circuito integrado LM35, el cual cambia su voltaje de salida
(linealmente y proporcional) de acuerdo con el nivel de temperatura al que esté sometido (10 mV
por cada grado centígrado). Para saber cómo se debe conectar cada una de las terminales del sensor
se recurre a la hoja de datos proporcionada por el fabricante, según la cual las conexiones se deben
hacer como las que se muestran en la figura 4.

Las terminales del sensor se deben soldar al cable USB, al diodo y a la ressitencia como se muestra
en la figura 4.
(a)
(b)
Figura 3: (a) Estándar elegido para trabajar con el cable USB. (b) Conexiones de
cada una de las terminales del sensor LM35.
Página 4
PhysicsSensor
Sonda de Temperatura –LM35-

En el esquema de la figura 4 se muestra como se debe poner el termoencogible de 2 mm sobre cada
uno de los cables que se van a soldar, para evitar posibles cortos circuitos. Se observa que se deben
cubrir totalmente las terminales del sensor LM35. Como su nombre lo indica el termoencogible se
encoge al calentarlo, así que para que se adhiera a los cables lo mejor es acercar la llama de una candela por unos breves instantes
Figura 4: Construcción e impermeabilización de la sonda.

A continuación cubrir con el termoencogible de 5 mm toda la zona que tiene cables expuestos,
incluyendo una pequeña parte del sensor LM35 hasta llegar al cable USB y cubrirlo ½ de cm,
figura 4. De nuevo se utiliza la llama de una candela para que el termoencogible se adhiera a los
cables hasta asegurar que no se deje ningún espacio por donde pueda pasar el agua .

Para asegurar la impermeabilidad de la sonda se debe aplicar pegante de secado rápido en los
extremos donde limita el termoencogible con el sensor y con el cable. Si se desea se pueden
agregar más “capas” de termoencogible para darle más rigidez a la sonda. Como producto final
se obtendrá una sonda como la que se ilustra en la figura 1

La sonda se acoplará al PC a través de la tarjeta de adquisición de datos ARDUINO por una de
sus entradas análogas, figura 5. Para desplegar en el PC las medidas de temperatura se podrá
emplear el paquete PhysicsSensor: este software se diseñó bajo el concepto de Instrumentación
Virtual, es de libre uso y es propiedad de la Universidad Nacional de Colombia.
Universidad Nacional de Colombia
Facultad de Ciencias, Escuela de Física, Sede Medellín
Página 5
Sonda de Temperatura –LM35-
ARDUINO
ARDUINO
Figura 5
Escuela de Física
Correo: [email protected]
Profesor Diego Luis Aristizábal R
Correo: [email protected]