Cómo calibrar un sensor de temperatura

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Estoy usando un sensor de temperatura LM35, que produce una salida de 10.0 mV / ° C. Mi circuito manejará temperaturas de hasta alrededor de 90C

¿Qué puedo hacer para verificar la salida del LM35 y tal vez ajustarla con precisión? ¿Hay productos químicos no peligrosos y fáciles de obtener que hiervan por debajo de 100 ° C?

¿O si me fuerzan a cambiar el circuito para manejar temperaturas de hasta 100 ° C, sería suficiente para calibrarlo?

Nota

No estoy buscando una precisión de 0.1C, 0.5 lo haré.

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

    
pregunta David Sykes

4 respuestas

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La respuesta del físico por delante:

Prepare un recipiente con agua helada (derretida) en un día donde el barómetro esté cerca de 1013 mbar de presión. Pega tu sensor en él. La lectura que obtienes en el equilibrio es tu lectura 0C.

Prepare una bandeja con agua hirviendo lentamente, también en un día donde el barómetro esté cerca de 1013 mbar de presión. Pega tu sensor en él. La lectura que obtienes en el equilibrio es tu lectura de 100C.

Divide el rango intermedio en 100 partes iguales.

La belleza de este método es que no está vinculado a los errores cometidos al calibrar el sensor que está utilizando para calibrar, o los errores cometidos al calibrar el sensor que utilizaron para calibrar el sensor que está utilizando para calibrar con, o. .. (etc).

    
respondido por el drxzcl
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Esto es realmente varias preguntas en varios ámbitos, casi ninguna de ellas sobre electrónica.

La primera parte es Metrology , el estudio de las mediciones y, en este caso, la precisión. Dado que el LM35 en sí mismo es bastante barato (aproximadamente $ 0.65 a $ 3.00 USD en cantidades de 1k) y solo una precisión de 0.5 ° C (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.

El segundo es sobre la cuestión química de las sustancias (seguras) que tienen un punto de ebullición (o descongelación) por debajo de 90 grados centígrados. La única sustancia utilizada para la calibración del termómetro de resistencia de platino (SPRT) estándar en ITS-90 es el punto de fusión de Galio (29.7646 C), y el punto triple de agua pura (0.010 C). No sé acerca de la toxicidad de galio, pero supongo que la falta de disponibilidad de galio anula esa preocupación. Una vez más, calibrarlo contra cualquier otra cosa que no sea agua pura ( desionizada / agua destilada ) no parece valer la pena.

El agua destilada / desionizada suele estar disponible en las tiendas de comestibles de América del Norte y Europa occidental, combinadas en la sección con agua embotellada. Esto no es un grado de laboratorio analítico, pero es lo suficientemente decente para muchos experimentos de laboratorio en el hogar. No tengo idea de su disponibilidad a nivel mundial, pero si el agua embotellada está disponible, es muy probable que también esté disponible.

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

Estaría de acuerdo con Martin , que la comparación con un termopar es probablemente el mejor método económico y / o económico, mi única sugerencia es comparar el sensor LM35 con un termómetro calibrado en buen estado que es 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 la ley de gas combinado , también debe tener en cuenta la presión barométrica si se hace referencia a un fenómeno físico ( por ejemplo, fusión, ebullición), en lugar de una comparación relativa de dos instrumentos presentes al mismo tiempo / lugar y, por lo tanto, a la misma presión atmosférica. Dependiendo de su ubicación, el ajuste puede ser pequeño o grande, dependiendo de la elevación de su ubicación y la presión atmosférica local y la temperatura actuales en comparación con Condiciones estándar de temperatura y presión .

Mis disculpas por lo que probablemente parece una exageración, pero no quiero que usted (y otros) se engañen al asumir que la calibración / precisión de alta calidad es fácil o rápida de lograr.

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

    
respondido por el mctylr
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Pegue un tipo k termopar al LM35 y compare el resultado con la lectura del medidor de termopar. Caliente todo el conjunto lentamente en un horno hasta que se estabilice la lectura en el medidor de termopar. También coloque todo el conjunto en el refrigerador para verificar el punto de baja temperatura.

Si bien no es absolutamente necesario un horno con temperatura controlada, el problema es que las constantes de tiempo térmicas del termopar y el LM35 son diferentes, por lo que mientras la temperatura cambia, una estará delante de la otra. Superglue el termopar al LM35 ayudará, en lugar de dejar que se asome en el aire libre, para que estén acoplados térmicamente.

Los termopares tipo K son baratos y están ampliamente disponibles, y pueden leer con un nivel de precisión razonable para la mayoría de los propósitos. El medidor puede leer dentro de 0.01C pero eso sería la precisión no la precisión , por lo que solo se puede usar para cambios relativos.

Dado que 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 PCB.

    
respondido por el Martin
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  1. Usando una mezcla de agua destilada y hielo picado (gran parte del hielo = casi sin flotar) obtendrá con relativa facilidad 0 grados C con incertidumbre por debajo de 0.2 grados C (0.005deg C alcanzable). Inserte el sensor como mínimo 15 cm, mejor 20..25 cm (para enfriar el cable del sensor), y mezcle la mezcla de vez en cuando. Espere unos minutos hasta que se estabilicen las lecturas.
  2. 90 ° C: tome prestado un termómetro de 50..100 ° C con resolución de 0.1deg / div o 0.2dev / div del laboratorio químico. Ponga ambos termómetros cerca uno del otro en una olla con agua caliente. Mezclar el agua con una cuchara. Debería obtener una incertidumbre por debajo de 0.3deg. El punto de ebullición del agua puede dar una precisión similar, pero es más difícil de obtener, y como lo mencionaron otros, requiere correcciones de altitud y presión barométrica a nivel del mar (o presión barométrica en su laboratorio).
respondido por el czgut

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