Un termómetro que nos han enviado a reparar trae como elementos de medida dos sondas PT100.

Como en alguna ocasión hemos visto en las búsquedas alguna consulta vamos hablar un poco de ellas.

Las sondas PT100 son utilizadas como sensores de temperatura de precisión.

Su nombre proviene de que el elemento resistivo es de platino y presentan unas curvas de variación lineal.

Hay dos tipos de sondas las PT100 y las PT1000 que respectivamente presentan unas resistencias de 100Ω o 1000Ω a la temperatura de 0ºC

Se aprovecha la variación de la resistencia del elemento conductor que hay en su interior con respecto a la temperatura.

Este aumento viene expresado como:

donde:

R es la resistencia a una temperatura de TºC

R₀ es la resistencia a 0ºC

T es la temperatura.

Este efecto suele aproximarse a un sistema de primer o segundo orden para facilitar los cálculos.

Los sensores RTD suelen ir asociados a montajes eléctricos tipo Puente de Wheatstone, que responden a la variación de la resistencia eléctrica por efecto de la temperatura para originar una señal analógica de 4-20 mA que es la que se utiliza en el sistema de control correspondiente como señal de medida.

Son dispositivos muy lineales en un gran rango de temperaturas, por lo que suele expresarse su variación como:…

Donde Tª₀ es una temperatura de referencia y R₀ es la resistencia a esa temperatura.

Tolerancias comerciales según norma IEC 751:1995 :

Pt100 Clase A ±0,15 ºC [ 0 ºC] ±0,06 Ω [ 0 ºC]

Pt100 Clase B ±0,30 ºC [ 0 ºC] ±0,12 Ω [ 0 ºC]

Imagen en la parte posterior del conector.

Las sondas de este equipo utilizan un conector con tres terminales dos conectados a la sonda y un tercero de masa para evitar señales de ruido.

Las sondas van en el interior de un tubo metálico para evitar que se deterioren al ser utilizadas en ambientes hostiles.

Como podéis ver en las imágenes las hay con distinta longitud.

Las sondas van conectadas a un equipo electrónico que mediante un puente en este caso controlado digitalmente convierte las variaciones de resistencias en temperaturas.

En el caso del equipo que estamos reparando pueden ser conectadas las dos sondas aun mismo tiempo y realizar medidas en modo diferencial T1-T2.

La temperatura se puede dar en grados Grados Celsius o Grados Fahrenheit

Y tiene la capacidad de almacenarla y de alarma cuando se exceden ciertos valores limites, pre programados.

Como otros sensores de temperatura pueden ser consultados el Termistor y el Termopar

< Imágenes Electronica Pascual>

< Origen de la información Electrónica Pascual y Wikipedia >

Una vez explicado que es un Transformador variable o Variac, vamos a ver una de sus aplicaciones.

En un equipo que se nos ha enviado ha reparar se necesita para verificar uno de sus parámetros de medida, el poder disponer de una carga variable en corriente alterna.

El equipo se utiliza para verificar ciertos parámetros de equipos eléctricos en lineas de producción.

Se pueden generar tensiones de 500V -1250V-300V-3600V entre los terminales de tierra y Fase o Neutro del equipo a analizar, midiéndose las corrientes de fuga que no han de sobrepasar ciertos valores según la norma aplicada.

Se mide la correcta toma de tierra haciendo pasar una corriente de 25A a través de la misma y midiendo la caída de potencial, lo cual nos da la resistencia de tierra.

Y por ultimo se puede medir la carga de corriente generada por el equipo a testear en funcionamiento.

Esta ultima funcionalidad es la que tenemos que verificar y ajustar.

¿Como hacerlo?

El equipo ha calibrar tiene una salida de red a la que se puede conectar el sistema sometido a test, pulsando un botón, por esta salida se aplica una tensión de 230V y se mide la intensidad que circula en el instrumento.

La medida en corriente puede alcanzar 25A a fondo de escala y posee un miltiplicador para corrientes bajas de 0 a 2A a fondo de escala.

Para realizar la calibración podemos hacerlo , colocando en serie con uno de los terminales de salida un Amperímetro calibrado, o patrón y una carga variable.

La carga puede ser resistiva el mejor de los casos al tratarse de una salida en alterna o lo que es lo mismo un reostato.

El problema surge por la potencia que ha de disipar dicho reostato  aplicando la ley de ohm

P= VxI si tenemos una tensión de 230V y una corriente máxima de 20A nos da una potencia de 4600W.

Un reostato de esta potencia es difícil de encontrar y caro.

Ya que necesitamos ir pasando por varios puntos de intensidad para realizar la calibración podemos aplicar el siguiente procedimiento.

Imagen del montaje para la medida y calibración de intensidad.

Conectamos en serie con la salida de tensión un amperímetro y alimentamos la entrada de Variac.

A la salida del Variac conectamos la carga fija, de la potencia deseada en este caso si queremos medir a fondo de escala seria una carga de 4600W.

Imagen del Variac utilizado

Variando la tensión de salida del variac variaremos la intensidad que circula por la carga.

Como en todo trasformador la carga en el secundario se refleja en el primario, mas en este caso que se trata de un auto trasformador.

O lo que es lo mismo, utilizamos en trasformador variable como si de un reostato se tratara pero en alterna y como explicamos en la entrada anterior con una eficiencia elevada.

Lectura en el instrumento del equipo.

De esta manera hemos conseguido tener una carga variable a partir de una carga fija, sin tener que disponer de una carga variable de alto coste.

Lectura en el instrumento patrón en este caso un multimetro de la marca AVO.

Esta es una de las posibles aplicaciones de un trasformador variable o variac, ya os iremos contando otras aplicaciones.

Entradas relacionadas: Variac Transformador variable – Variable Autotransformer

< Imágenes Electrónica Pascual >

Panel frontal del voltímetro selectivo .

En esta ocasión nos han enviado un voltímetro selectivo a reparar.

Un poco de teoría:

Podemos definir  voltímetro selectivo como un voltímetro que mide a una determinada frecuencia.

O lo que es lo mismo un voltímetro al que se le ha incluido un sistema de filtrado que nos deja pasar la tensión de la señal de medida a una determinada frecuencia y con un ancho de banda establecido.

Por lo general en estos equipos puede seleccionarse la frecuencia a la que deseamos realizar la medida mediante un sistema de dial que puede ser analógico o digital, en este caso las frecuencias de medida son fijadas por un conmutador rotativo.

Se puede seleccionar la escala de medida que puede ir desde micro voltios a varios voltios, en el equipo que os enseñamos la escala esta bastante ampliada ya que puede medir tensiones de hasta 200V a fondo de escala, lo cual no es muy común.

Y suele poderse seleccionar el modo de adaptación a la entrada, ya sea simétrico, asimétrico y distintas impedancias 50Ω, 75Ω, 135Ω, 600Ω 10K o alta impedancia.

Por otra parte para realizar la medida y conseguir un buen filtrado de la frecuencia a medir se suele utilizar un sistema de conversión de frecuencia heterodino ( como en los receptores de radio) trasladando la frecuencia de la señal de entrada mediante la mezcla con una frecuencia variable.

De esta mezcla obtendremos dos señales resultantes Fe+Fm y Fe-Fm siendo Fe la frecuencia de la señal de entrada y Fm la frecuencia de nuestro oscilador de mezcla.

Diagrama básico de un receptor superheterodino obtenida en es.wikipedia

Seleccionaremos la frecuencia de salida y le aplicaremos un filtro estrecho ( dependiendo del ancho de banda al que se quiera realizar la medida)

En equipos muy elaborados se pueden utilizar sistemas de doble conversión o triple conversión, para evitar señales espurreas o de señales imagen.

A diferencia de un circuito de conversión de un receptor de radio las etapas de amplificación y adaptación de niveles NO utilizan un sistema de control automático de ganancia.

Los osciladores de mezcla pueden ser a cristal, de alta estabilidad, o controlados digitalmente mediante sistemas de enclavamiento de fase PLL.

A la salida del filtro mediante un sistema de detección, por ejemplo mediante un rectificador de precisión podemos medir la intensidad de la señal.

Nosotros hemos reparado una gran cantidad de voltimetros selectivos de primeras marcas como son Rohde et Schwarz, Wandel & Goltermann, HP/Agilent Hewlett Packard y Siemens.

Unidad de entrada conversor y filtro de selección de ancho de banda.

Las características del equipo ha reparar lo distinguen de otros voltímetros selectivos, así como su construcción interna realizada un poco a medida.

Las frecuencias de medida son fijas en saltos desde 4,75Khz hasta 16,75Khz.

Rangos de medida de tensiones a fondo de escala en modo selectivo  de 2V, 20V y 200V.

En corriente continua con escalas de 20V y 200V.

Y en alterna 200V en 50/60Hz

En la imagen podemos ver el filtro a cristal que es la caja metalizada al fondo a la izquierda, la unidad de conversión y mezcla al fondo en el centro, el transistor de potencia es para un conversor CC/CC que se utiliza para obtener las tensiones negativas para algunos de los circuitos operacionales.

Al frente a la izquierda esta el rectificador de precisión.

La avería que presenta el equipo es una desviación de las medidas fuera de la precisión especificada por el fabricantes en las frecuencias en modo selectivo mas altas.

Vista posterior del panel frontal con los selectores de frecuencia de medida, escala y placa del medidor de nivel.

Una vez analizado el equipo se encuentran unos operacionales defectuosos en la sección de rectificación de precisión a la salida del filtro, que ademas variaban con la temperatura.

Placa de circuito impreso de la unidad de entrada mezclador de conversión y circuito de medida.

Los Voltímetros selectivos son utilizados frecuentemente en instalaciones de telecomunicaciones para medir señales portadoras, sistemas de comunicación en banda base y todos aquellos circuitos de comunicación en  los que hay varias señales en distintas frecuencias de las cuales queremos conocer su nivel con precisión, como los de comunicaciones múltiples.

<Imágenes Electrónica Pascual – Area de Mantenimiento >

Ya os hablamos hace tiempo en una de las entradas en la categoría de Breves que estábamos reparando un medidor de porosidad de la casa TERMAIN modelo HD-230-1.

El equipo ya esta reparado y entregado a nuestro cliente, y os queremos comentar la reparación y enseñaros algunas imágenes.

Antes de entrar en la reparación os recordamos el principio de funcionamiento del equipo:

Los detectores de porosidades de alto voltaje de corriente continua o pulsante, son utilizados para asegurar la longevidad de revestimientos por medio de la localización de micro orificios, burbujas de aire, y porosidades en revestimientos no conductivos.

El equipo dispone de de un generador de alta tensión regulable desde 1,5KV hasta 30KV.

La medida se hace detectando la falta de aislamiento por saltos de arco voltaico para lo cual se aplica una alta tensión entre las dos caras de la superficie del elemento bajo prueba.

Al llegar el equipo a nuestros laboratorios no encendía, por lo cual procedimos a desmontarlo.

Caja metálica con frontal aislado que contiene la electrónica de medida y generación de alta tensión.

Esta montado en una caja metálica con el frontal aislado mediante unos separadores de teflon, el mando del conmutador de selección de tensiones de prueba esta aislado mediante un eje de teflon.

La caja metálica entra dentro de una caja exterior de plástico completamente cerrada.

En la placa de la electrónica puede apreciarse el conmutador de selección de las tensiones de prueba que también conmuta las escalas de medida de instrumento que nos da el valor en Kv de la tensión de salida, en el centro de la placa esta el detector de medida de fuga o aislamiento que al sobrepasar una determinada corriente de medida activa un indicador luminoso y una señal acústica.

Puede verse al fondo el condensador de filtrado de alta tensión, en el centro el trasformador toroidal con su núcleo para generar la alta tensión.

A la derecha el trasformador de alimentación a a la red y varga de baterías.

Al fondo a la izquierda puede verse un pequeño rele ( justo debajo del cable de color rojo), este rele es el que pone en funcionamiento el equipo al presionar un pulsador en la maneta de medida que os enseñaremos en las siguientes fotos.

El circuito de activación del rele estaba estropeado por lo cual el equipo no encendía.

Parte inferior de la electrónica de medida y del generador de alta tensión.

Tambien nos dimos cuenta de que el conmutador de selección de escalas estaba bastante deteriorado, le faltaba uno de los pasadores de separación entre las galletas de conmutación y de uso estaba un poco duro.

La primera galleta de conmutación la mas próxima es la que selecciona la tensión de salida, la trasera es la que cambia la escala de medida del galvanometro.

Vista en primer plano del conmutador de selección de las tensiones de medida.

Se reparo el conmutador de medida, insertando con muchísimo cuidado un nuevo separador, se limpio y engraso el mecanismo de salto, y se fijaron unos soportes de plástico como apoyos para evitar los esfuerzos mecánicos durante el cambio de posición.

Esta es una vista del frontal se pueden apreciara, las distintas escalas de medida con tensiones de salida desde 1,5Kv hasta los 30Kv, en la parte inferior los indicadores luminosos de carga de batería, funciona miento y alarma de falta de aislamiento.

Una vez reparados los fallos se procedió a montar el equipo para poderlo probar.

Durante las pruebas todo funciono correctamente a excepción de la salida a 3Kv que no funcionaba, desmontamos de nuevo el equipo y se observo una resistencia con una soldadura fría sobre la galleta del conmutador.

Una vez soldada el equipo funciono correctamente en todos sus margenes.

Vista de la unidad que acopla la escobilla de medición en su interior un multiplicador de alta tensión, y pulsador para activar la medida.

Primer plano de la escobilla de cerdas metálicas para la detección.

Vista de la pistola y escobilla metálica.

Podéis ver una presentación pulsando en la imagen.

<Imágenes Electrónica Pascual >