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Sistemas de Control
Evaluación Práctica
Curvas de calibración y acondicionamiento
Fecha de entrega:
martes, 22 de junio de 2021 hasta 20h00
Forma de entrega: Los documentos deben ser subidos en sus carpetas personales
compartidas en el Google Drive antes de la hora límite.
1. En los archivos Temp.mat y Rnoise.mat se tienen los valores de temperatura (℃) y los
valores de resistencia (Ω) medidos en un termistor. Los valores de medida de resistencia
tienen una componente considerable de ruido.
1.1. Estimar la curva de calibración, la ecuación de ajuste y presentar una gráfica con los
datos originales y la curva ajustada. (5 pts.)
2. En la Fig. 1 se presente un esquema de acondicionamiento para el sensor de temperatura
descrito en el numeral 1.
Fig. 1
Se debe considerar que el comportamiento de la resistencia en paralelo entre el termistor y
𝑅𝑅𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿 y el efecto en el voltaje de salida del sistema es igual al descrito en el ANEXO, para
la configuración en paralelo.
2.1. Calcule la curva de calibración y la ecuación del sistema que relacione la entrada de
temperatura y la salida de voltaje 𝑉𝑉𝑂𝑂𝑂𝑂𝑂𝑂 : 𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴. Analice si existe linealidad en esta curva
de comportamiento. Se recomienda que para el cálculo de voltaje se trabaje con los
valores de resistencia estimados a partir de la ecuación obtenida en el numeral 1.1, no
con los valores de Rnoise.mat (15 pts.)
2.2. Seleccione un valor para la resistencia 𝑅𝑅𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿 que permita la linealización de la salida
𝑉𝑉𝑂𝑂𝑂𝑂𝑂𝑂 : 𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴 en el tramo entre 0 - 50 ℃. Compruebe que el valor seleccionado de
resistencia permite la linealización. (15 pts.)
2.3. Calcular el valor de la sensibilidad del sistema calculado en el numeral 2.2. (10 pts.)
3. Considere el mismo termistor descrito en el numeral 1 en la configuración descrita en la
Fig 2.
Fig. 2.
3.1. Seleccione un valor para la resistencia 𝑅𝑅𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈 que permita la linealización de la salida
𝑉𝑉𝑂𝑂𝑂𝑂𝑂𝑂 en el tramo entre 0 - 50 ℃. Compruebe que el valor seleccionado de resistencia
permite la linealización. Para el cálculo, considere los valores de resistencia calculados
a partir de la ecuación obtenida en el numeral 1.1, no los valores de Rnoise.mat. (15
pts.)
3.2. Calcular el valor de la sensibilidad del sistema calculado en el numeral 3.1. (10 pts.)
3.3. Realice un análisis del efecto de los cambios en 𝑉𝑉𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅 respecto a la curva de calibración
del sistema. (15 pts.)
4. Realice una comparativa entre las salidas de voltaje respecto a la entrada de temperatura de
los circuitos descritos en los numerales 2 y 3. (15 pts.)
Nota:
• Los ajustes de curva se pueden realizar usando Matlab, se recomienda el uso de la
función fit.
•
•
Todo valor calculado debe estar respaldado por un desarrollo matemático o un
algoritmo.
Todos los desarrollos matemáticos, valores calculados y gráficas obtenidas deben
constar en un documento .pdf debidamente numerado de acuerdo con las preguntas de
este documento. Adicional, se debe incluir un archivo .m de Matlab con los algoritmos
implementados, los mismos que también deben estar numerados de acuerdo con las
preguntas de este documento.
ANEXO