Universidad de Guadalajara Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías

Reporte 8”Efecto piro eléctrico”

Martínez Moreno JonathanCódigo 207101295

Transductores y acondicionamiento de señalesSección: d01

Maestro: Ing. Cárdenas Rodríguez Roberto

27-Noviembre-13Cucei

a) Objetivo

Para esta actividad se pretenden 2 objetivos a lograr:

1- La detección de la luz emitida por un cuerpo vivo.

2- La combinación del sensor piro eléctrico con otro para la activación de un actuador.

b) Marco teórico

Radiación.

Emisión y propagación de energía en forma de ondas a través del espacio o a través de algún material.

La radiación Infrarroja

La radiación infrarroja existe en el espectro electromagnético a una longitud de onda que es mas larga que la longitud de onda visible. La radiación infrarroja no se puede ver pero si se puede detectar. Los objetos que generan calor también generan radiación infrarroja incluyendo a los animales y el cuerpo humano del cual la radiación mas fuerte tiene una longitud de onda de 9.4 micras. Este rango infrarrojo no logra penetrar por muchos tipos de materiales, como lo son el vidrio y el plástico o por una ventana ordinaria.

Pirómetros

Los pirómetros de radiación se fundamentan en la ley de Stefan-Boltzman, que dice que la intensidad de energía radiante (en J/s por unidad de área) emitida por la superficie de un cuerpo, aumenta proporcionalmente a la cuarta potencia de la temperatura absoluta (Kelvin) del cuerpo, es decir,

W = ET4 .

Se debe tomar en cuenta que la radiación visible ocupa un intervalo entre la longitud de onda de 0.45 micras para el valor violeta hasta 0.70 micras para el rojo.

c) Desarrollo

Primeramente se busco una configuración en la hoja de datos del fabricante el cual especificara la obtención del voltaje de salida en función de la radiación detectada por el sensor piro eléctrico, en base al voltaje obtenido (1.02v) sin detección de cuerpo vivo y 0.5V con la radiación detectada, se diseño un divisor de tensión para ser como referencia al comparador en conjunto con el voltaje obtenido del sensor piro eléctrico.

En segunda instancia se utilizó un sensor infrarrojo como parte del sistema de combinar ambas variables para activar el actuador (buzzer), este funcionaba cuando entre el emisor y el receptor se presenta un bloqueo de transmisión, a la entrada del emisor se obtiene un voltaje que es en función de la distancia que estén retirados ambos sensores. De igual manera en base al voltaje

generado se diseño un nuevo divisor de voltaje para ser parte de la referencia al comparador, con la diferencia de que el sensor infrarrojo debiese esta activado sin que se siguiera bloqueando la transmisión entre ambos sensores y esto se resolvió con un circuito latch de nivel activo alto el cual el set lo activaba el comparador de este sensor y el reset era de manera manual.

d) Cálculos

Vpiro = 1.02 (sin radiación)

Vpiro = .5 (con radiación)

- Para el cálculo del voltaje de comparación en el sensor piro eléctrico

Se supone Vcomp = 0.9v y se define Rcomp = 150Ω entonces:

Itotal=VcompRcomp

= 0.9150

=6mA

Rx=Vtotal−VpiroItotal

=5−0.96mA

=683Ω

- Para el cálculo del voltaje de comparación en el sensor infrarrojo

Se tiene que:Vtx = 2.7V y Vbloqueo = 5V

Se supone Vref = 3.5V y se define Rref = 220Ω por lo tanto:

Itotal= VrefRref

= 3.5220

=15mA

Rx=Vtotal−VrefItotal

=5−3.515mA

=94Ω

e) Conclusión

En esta práctica se observo el comportamiento de los sensores de movimiento en este caso el piro eléctrico dándole la sensibilidad adecuada para que pudiera detectar o sensar a una parte de cuerpo humano, ya que como lo vimos anteriormente en el marco teórico, este elemento no es sensible a otro tipo de materiales o estructuras.

Este transductor tiene una aplicación enorme también al igual que las prácticas anteriores, una de esas aplicaciones podría ser también en dispositivos de seguridad.