Termómetro para acuarios

Por José Manuel García

Indice.

1. Introducción.

2. Principio teórico.

3. El circuito.

4. Realización práctica.

5. Ajuste y calibración.

6. Ajuste de las alarmas.

Introducción.

La temperatura es, sin duda, uno de los datos que más influyen en la salud de un acuario. Por este

motivo, su monitorización es crucial para aplicar las medidas correctoras pertinentes en cada momento.

Los termómetros comerciales de bajo coste, tienen algunos inconvenientes para el uso en un acuario que

sólo quedan solventados en aparatos de precios muy altos. El mayor inconveniente es su falta de

precisión, la cual se hace mayor a medida que pasa el tiempo, ya que no suelen incluir un método de

calibración. Por otro lado, no suelen incluir salidas para disparar equipos correctores (calentadores o

refrigeradores). Otro inconveniente, y no es pequeño, es que suelen utilizar displays de cristal líquido

sin retroiluminación, imposibles de leer en las condiciones de luz que suelen reinar cerca de un acuario.

Teniendo en cuenta todo esto, he construido este medidor / controlador de temperatura. Su diseño,

no será del todo desconocido para quienes hayan construido el medidor de pH, pues su principio de

funcionamiento es muy parecido. Por eso algunas partes del circuito idénticas a las del medidor de pH

como la fuente de alimentación ó el voltímetro digital no serán explicadas con gran profundidad. Sus

características principales se detallan a continuación:

- Precisión: una décima de grado centígrado.

- Rango de medida: de 2ºC a 50ºC.

- Tipo de sonda: auto construida.

- Alarmas de temperatura demasiado alta y demasiado baja

ajustables.

Termómetro para acuarios http://213.97.130.124/termo/termo.htm

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- Salidas para conectar a un módulo de potencia que active el

dispositivo adecuado en caso de temperatura demasiado alta o

demasiado baja.

- Alimentación en baja tensión mediante un adaptador externo.

- Equipo necesario: material para fabricar circuitos impresos

(placa virgen fotosensible, insoladora, material de revelado y

atacado, soldador, estaño, etc.) y polímetro digital.

Para la sonda: escayola y pistola de silicona térmica.

- Visualización: mediante display a LEDs de tres dígitos (un

decimal).

- Coste aproximado: 7000 pesetas (alimentador no incluido).

Como autor, espero que este diseño sea de utilidad a la comunidad de acuariófilos, y me gustaría

recibir sus críticas y sugerencias. Así mismo intentaré aclarar las dudas que puedan surgir y mantener

actualizado este proyecto. Para todo ello, mi dirección de email está a su disposición.

Principio teórico.

Evidentemente, el elemento más importante en un termómetro es el sensor de temperatura. Existen

muchos tipos de sensores térmicos. De hecho, la gran mayoría de componentes electrónicos se podrían

utilizar como sensores, puesto que sus características eléctricas varían con la temperatura, pero en cada

caso hay ventajas e inconvenientes. El problema más complicado de resolver en la mayoría de ellos es

que su respuesta no es idéntica para dos componentes iguales, y por tanto no es previsible. Esto

obligaría a hacer una calibración en cada caso, lo cual es enormemente complicado cuando se habla de

temperatura, si se pretende conseguir una precisión aceptable.

Por este motivo yo elegí como transductor de temperatura el LM35 de National Semiconductor. Es

fácil de encontrar en los comercios y su precio ronda las 700 pesetas. Su aspecto es el de un transistor en

encapsulado plástico TO-92, pero en su interior esconde, además del sensor térmico propiamente dicho,

toda la electrónica necesaria para proporcionar a su salida una tensión de 10mV por grado centígrado.

Su proceso de fabricación, con calibrado para cada unidad, garantiza un error menor que 0.25ºC en el

intervalo de –50ºC a 150ºC, con una precisión estimada de 0.1ºC entre 2ºC y 50ºC.

Por tanto, a la salida de este sensor tendremos una tensión directamente proporcional a la

temperatura, en una relación de 10mV por grado centígrado. Por ejemplo, para 25ºC tendremos una

tensión de 250mV. Para obtener una lectura de la temperatura sólo habrá que añadir un voltímetro digital

en una escala de centésimas de voltio y para obtener el disparo de las alarmas de temperatura demasiado

alta o demasiado baja, unos comparadores respecto a unas referencias de tensión.

Habrá además otros elementos para adaptación de impedancias, filtrado de ruido, y la fuente de

alimentación.

El circuito.


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En la figura 1 se muestra el esquema del circuito. La salida de la sonda (patilla 2 de CON1) va

conectada al amplificador operacional U1A que está montado como seguidor de tensión con una

impedancia de entrada enorme (1 Giga ohmio). Su función es conseguir que la caída de tensión debida a

la resistencia eléctrica del cable sea mínima: al tener una impedancia de entrada muy alta, la corriente

que circula por el cable es mínima, y puesto que la caída de tensión es directamente proporcional a la

corriente, dicha caída de tensión será mínima (menor que 1 µV a 25ºC).

Figura 1

El bloque formado por R1, C1 y U1B es un filtro paso bajo con una frecuencia de corte de

aproximadamente 10Hz para eliminar el ruido debido a interferencias. El resto del circuito se encarga de

detectar si la temperatura está por encima o por debajo de unos niveles prefijados.

Para ello, U2D compara la tensión procedente de la sonda con la referencia de tensión fijada

mediante POT1, y hace que T1 entre en conducción cuando la primera es mayor que la segunda,

activando la salida correspondiente de ALR OUT y encendiendo el LED D5 a través de D3. Del mismo

modo, U2B compara la tensión procedente de la sonda con la referencia de tensión fijada por POT2 y

hace conmutar a T2 cuando la temperatura es demasiado baja, activando la salida correspondiente de

ALR OUT y encendiendo el LED D5 a través de D4. Hay que decir que las referencias de tensión

formadas por R2/POT1 y R3/POT2 respectivamente, tienen cierta dependencia de la temperatura

ambiente, por lo que no son muy precisas, pudiendo variar aproximadamente una décima de grado en

función de dicha temperatura ambiente. De cualquier forma, poco importa que el disparo se produzca a

27.2ºC ó a 27.3ºC.

R4, R6 y D1 por un lado, y R5, R7 y D2 por otro, se encargan de introducir un nivel de histéresis

de aproximadamente 1ºC para las alarmas de temperatura demasiado alta y demasiado baja

respectivamente. Por ejemplo, si ajustamos P2 para que los calentadores se disparen a 24ºC, éstos no se


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apagarán hasta que la temperatura llegue a 25ºC. Este nivel de histéresis se puede cambiar modificando

el valor de R4 ó R5 respectivamente según la siguiente fórmula aproximada:

La salida ALR OUT funciona exactamente igual que en el medidor de pH, y está pensada para

activar dispositivos externos (calentador o refrigerador) mediante un módulo de potencia conectado

mediante opto acopladores, pudiendo excitar directamente los LEDs de dichos opto acopladores según

el esquema de la figura 2. Téngase en cuenta que el común de dicha salida no está conectado a masa,

sino a Vpot (+5V), así que si la caja utilizada es metálica habrá que tomar las medidas necesarias para

que la carcasa de CON2 no esté en contacto con la masa (en realidad no hay por que conectar la caja a

masa, ya que, al contrario que el medidor de pH, este circuito es bastante inmune a interferencias).

Figura 2

Pasaremos ahora a hablar de la fuente de alimentación, cuyo esquema aparece en la figura 3. Se

trata de una fuente simétrica de +5V y –5V de poca potencia para alimentar los amplificadores

operacionales y el conversor analógico-digital del voltímetro y una segunda fuente de +5V y más

potencia para alimentar los circuitos de más consumo, es decir el display y los LEDs. La razón para

implementar esta segunda fuente independiente de la otra, es evitar que las perturbaciones provocadas

por el encendido y apagado de los displays afecten al circuito de medida. Por el mismo motivo la línea

de masa de esta fuente se ha trazado aparte de la otra, aunque en su origen sea común.

La fuente simétrica no tiene mayor misterio. El semiciclo positivo de la tensión proporcionada por

el alimentador externo (que puede ser de 9V ó 12V pero necesariamente alterna) se extrae mediante

D102. Se filtra mediante C105 y C106 y alimenta al regulador U102. La salida de éste se vuelve a filtrar

mediante C108. El semiciclo negativo se obtiene mediante D103 y es filtrado por C109 y C110 antes de

llegar al regulador U103. La salida regulada es de nuevo filtrada por C112. Los reguladores U102 y

U103 trabajan muy por debajo de su potencia máxima, por lo que no será necesario añadirles disipadores

de calor.

La fuente de potencia obtiene el semiciclo positivo de la tensión alterna mediante D101 y la filtra

mediante C101 y C102 antes de llegar a la entrada de U101, un regulador de tensión variable L200.

R101 fija la protección contra sobreintensidad de U101 en aproximadamente 1.5A mientras que la red

formada por R102, POT101 y R103 ajusta la tensión de salida. La salida de U101 es filtrada por C103 y

C104. El regulador U101 disipa bastante potencia, por lo que habrá que dotarlo de un disipador de calor


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adecuado.

Figura 3

El último bloque es el voltímetro digital, que se muestra en la figura 4. Su diseño es enormemente

simple debido a la utilización de una pareja de circuitos integrados especializados, y corresponde casi

exactamente a una nota de aplicación del fabricante. El CA3162 (U201) es un conversor analógico-

digital completo, con salida BCD de 3 dígitos. Su rango de tensiones de entrada va desde –99mV a

+999mV, con una precisión de 1mV. Los potenciómetros multivuelta POT201 y POT202 regulan

respectivamente el offset y la ganancia de su amplificador de entrada. Más adelante explicaremos cómo

ajustarlos. El circuito integrado CA3161, U202, es un conversor BCD a 7 segmentos. El punto decimal

entre el segundo y el tercer dígitos se mantiene siempre encendido mediante R202. De esta forma, para

una tensión de 10mV, correspondiente a 1ºC, tendremos una lectura de 1.0 y el rango de medida del

voltímetro irá de -9.9ºC a 99.9ºC. La limitación en el rango de medida del termómetro entre 2ºC y 50ºC

viene impuesta por la configuración del sensor térmico y por el material con el que construiremos la

sonda. Sólo queda comentar la importancia de los condensadores de filtrado de la alimentación. Cada

uno deberá colocarse lo más cerca posible del dispositivo al que van destinados: CU202 junto a U202,

C-DP junto a los transistores T201 a T203, y CU201 junto a U201.

Figura 4


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Realización práctica.

El diseño final se ha concretado en una placa de circuito impreso de simple cara de 11.7cm por

6.2cm. Estas medidas, así como la posición de los conectores y los taladros para el anclaje han venido

impuestos por el tamaño de la caja en la que iba a ser ubicado, el modelo Coffer 2 de la marca Teko.

Naturalmente, se puede adaptar a otros modelos de cajas mayores con sólo utilizar una placa mayor, o

rehacer la placa con otras medidas. El diseño final puede verse en la figura 5.

Figura 5

Tengo que advertir que este no es un montaje para principiantes, al menos con el trazado de pistas

y la distribución de componentes elegidos. La densidad de componentes es alta, las pistas son

relativamente finas y los pads son bastante pequeños (aunque algo mayores que en el medidor de pH, y

con las marcas para el taladrado incluidas), por lo que se necesita cierto dominio del sistema de

fotograbado y construcción de circuitos impresos. En la sección “INFOS” de mi página se puede

encontrar un tutorial sobre el tema. De cualquier forma y para facilitar su construcción, en la sección

"FICHEROS" de mi página se puede encontrar el fichero TERMO.ZIP que contiene los siguientes

archivos:

TERMO.DOC Documento en Word 2000 con instrucciones completas.

FOTOLITO.TIF Trazado de las pistas para crear un fotolito.

COMPO.TIF Distribución de componentes en la placa.

MECANI.TIF Plantillas acotadas para el mecanizado de la caja.

LISTA.HTM Lista de componentes y presupuesto en formato HTML.

TERMO.GIF Esquema del circuito principal.

FUENTE.GIF Esquema de la fuente de alimentación.

VOLT.GIF Esquema del voltímetro digital.

SONDA.GIF Esquema eléctrico de la sonda.


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CALIBRA.GIF Esquema del calibrador.

Nota: algunos programas no recuperan los ficheros TIF con el tamaño original, por lo que yo recomiendo que se utilice

Adobe Photoshop o simplemente Kodak Imaging (que viene entre los accesorios de Windows 98), que sí lo hacencorrectamente. Para el fotolito, los mejores resultados se obtienen con impresoras de inyección, subiendo al máximo el

volumen de tinta en la configuración y utilizando transparencias especiales para este tipo de impresora, pero habrá quehacer alguna que otra prueba dependiendo del modelo, hasta conseguir un fotolito con suficiente contraste, pero sin

manchas debidas a un exceso de tinta.

Una vez insolada y atacada la placa, habrá que cortar las partes sobrantes. A continuación se hacen

los taladros para los componentes “raros”. Me refiero a los conectores y el disipador de U101 (si lleva

fijaciones), cuyos taladros se salen de lo normal por su tamaño o su forma. Luego se hacen los taladros

para los reguladores, jumpers, test-points, C101, D101, D102 y D103 con una broca de 0.9mm. Si se

utiliza un zócalo de patas largas para elevar el display, también habrá que utilizar para él la broca de

0.9mm. Por último se hacen el resto de agujeros con una broca de 0.7mm. Sólo queda quitar las rebabas

que hayan quedado en el cobre con un trozo de lija superfina y limpiar el aserrín que haya quedado para

tener la placa preparada.

Una vez fabricada la placa de circuito impreso y con todos los taladros hechos, se soldarán los 8

puentes poniendo especial cuidado para que los dos que van situados bajo U201 no abulten demasiado.

A continuación se montan los zócalos para todos los circuitos integrados, los jumpers y los test-points.

Después se ajustan y sueldan los conectores, el disipador de U101 y el zócalo para el display. Este es el

mejor momento para hacer el mecanizado de la caja, por si hubiera que hacer pequeñas correcciones en

la postura de los conectores. En la figura 6 se pueden ver varios detalles del mecanizado de la caja:

taladros en la parte trasera superior para colgar el termómetro de unas alcayatas (figura 6-A), detalle de

la ventana para el display, con un protector de plástico transparente de 1.5mm de grosor, pegado a la caja

con silicona térmica (figura 6-B) y orificios para los conectores (figura 6-C). Es conveniente hacer varios

orificios en la zona cercana al disipador de U101 para garantizar una correcta refrigeración.

Después se montan resistencias, condensadores, diodos, transistores y reguladores (cuidado con la

orientación de condensadores electrolíticos y diodos). El regulador U101 debe ser atornillado a su

disipador (no hace falta mica aisladora) antes de soldarlo, para que ajuste perfectamente. Los últimos

componentes en ser soldados son los potenciómetros, poniendo cuidado de no calentarlos demasiado.

Figura 6

Sólo queda pinchar los 3 displays y los circuitos integrados poniendo atención a su orientación.

Finalmente, el resultado debe ser algo parecido a la figura 6. Antes de dar por acabado el circuito, es

conveniente aplicar una laca protectora a la cara de cobre (la venden en spray), protegiendo antes con

cinta de pintor los elementos que sobresalgan y no se deban manchar (conectores). Para que la laca no

haga goterones es mejor aplicar una capa fina y a los pocos minutos otra.

En la figura 7 se pueden ver las últimas fases del montaje. El sistema de fijación de la placa a la

caja queda a la elección de cada cual, pero hay que asegurarse de que quede firmemente sujeta y que la


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tapa cierra antes de fijarla definitivamente (atención a C101, si es muy voluminoso la tapa no cerrará).

Yo personalmente, una vez probado y ajustado el circuito, lo coloqué en su sitio y lo fijé con silicona

térmica en varios puntos (figura 7-A). Este método tiene el inconveniente de que en caso de avería será

bastante trabajoso extraer la placa, pero a cambio permite una fijación fácil y segura. Una vez fijada la

placa y hechos los ajustes necesarios, sólo queda fijar la tapa (figura 7-B) y ponerlo a funcionar (figura

7-C).

Figura 7

Pasaremos ahora a explicar cómo construir la sonda térmica. Como dije, el sensor LM35 viene en

encapsulado TO-92, con dos patillas para la alimentación y otra para la tensión de salida. En la figura 8

tenemos el esquema de conexionado eléctrico para fabricar la sonda. Como se ve, se utilizará cable

blindado de 2 hilos y malla. No tiene por qué ser de gran calidad, simplemente del que se utiliza para

audio. La resistencia de 2K2 es una recomendación del fabricante para desacoplar la salida del LM35 de

la capacidad del cable, y no afecta de forma apreciable a la tensión que “ve” el amplificador de entrada,

gracias a la alta impedancia de entrada de éste (como se explicó antes).

Figura 8

Naturalmente, no podemos sumergir el conjunto formado por la resistencia y el sensor en el agua,

debido a su conductividad y a la posibilidad de que las patillas metálicas desprendan residuos, así que

tendremos que encapsular este conjunto en algún material que garantice un sellado hermético y que no

desprenda residuos químicos. Yo utilicé silicona térmica, por su precio y su estabilidad química, además

de su facilidad de uso (pensé en la resina de epoxi, pero ésta desprende productos tóxicos hasta mucho

tiempo después de solidificar). Esta silicona se funde a unos 80ºC y se aplica mediante una pistola

especial (se suelen encontrar a menos de 1000 pesetas en grandes superficies). La forma final de la sonda

la conseguiremos mediante un molde, pero antes habrá que dar unos pasos previos.


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Empezaremos por preparar el cable y soldar la resistencia y el LM35 (figuras 9-A, 9-B, 9-C y 9-D)

con cuidado de no quemar o perforar la funda del cable accidentalmente. A continuación aplicaremos

silicona térmica con la pistola en sucesivas capas dejando que la silicona se solidifique entre capa y

capa. En primer lugar para rellenar los huecos entre las patas del LM35 y la resistencia, desde el LM35

hasta el principio de la funda del cable (figura 9-E). Después iremos añadiendo silicona hasta conseguir

que todo forme un bloque hermético que llegue a cubrir aproximadamente 1cm de la funda del cable, con

forma alargada y cilíndrica (figura 9-F). Si queda demasiado grueso o tiene imperfecciones, podemos

retocarlo con la silicona ya fría, eliminando el sobrante con un cutter. El diámetro del cilindro no debería

exceder en ningún punto de 6mm ó 7mm, aunque no es necesario que esté perfecto. Es normal que quede

alguna burbuja de aire en el interior, y no es problema siempre y cuando se mantenga la estanqueidad del

conjunto.

Para terminar con esta fase previa, añadiremos una gota generosa de silicona en el extremo

correspondiente al LM35 y dejaremos que se enfríe con el sensor mirando hacia abajo, colgado de su

cable, para que tome una forma apuntada (figura 9-G). Si la silicona chorrea hacia abajo no importa; una

vez fría cortaremos el sobrante. Es conveniente dejar la pistola encendida pues tendremos que usarla más

adelante.

Figura 9

Ahora vamos a construir un molde de escayola para darle la forma final a nuestro sensor. No es una

tarea para manazas, pero tampoco entraña gran dificultad. Necesitaremos un vaso de plástico desechable,

escayola, agua, aceite (de oliva, claro, que estamos en España) y un objeto cilíndrico de entre 10mm y

12mm de diámetro, liso y preferiblemente acabado en forma redondeada o apuntada, que nos servirá

como positivo para obtener un molde en negativo. Yo utilicé un bolígrafo viejo absolutamente hortera.

Siguiendo los pasos de la figura 10, empezaremos por preparar los materiales (figura 10-A),

poniéndole al bolígrafo una cruceta que permita suspenderlo sobre los bordes del vaso de forma que

quede una distancia de 1cm desde su extremo hasta el fondo del vaso. Yo utilicé un recorte de placa de

circuito impreso, pero se puede utilizar un palito, un alambre o cualquier otra cosa. Pondremos agua en

el vaso hasta alcanzar una altura de unos 5cm ó 6cm (figura 10-B). Añadiremos escayola poco a poco sin

remover, de forma que se vaya hundiendo en el agua por su propio peso, hasta que llegue un momento en

que no se hunda y quede una especie de isla que se humedecerá sin llegar a hundirse. Con un palo o un

bolígrafo viejo removemos la escayola bien, sin parar hasta que esté perfectamente disuelta (figura

10-C). Preparamos el bolígrafo untándole un poco de aceite con una servilleta de papel (una capa muy

fina) sin olvidarnos de remover la escayola cada cierto tiempo. Al principio la consistencia de la escayola

será como de leche, pero poco a poco se irá poniendo más viscosa, llegando a una consistencia como de

natillas ó yogurt batido. En ese momento, dejamos de remover e introducimos el bolígrafo dentro, más o

menos centrado, hasta que quede suspendido por la cruceta le habíamos añadido (figura 10-D).


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Bueno, ahora hay que esperar unos minutos (como un cigarro o cosa así) sin tocar aquello para

nada, al cabo de los cuales la escayola empezará a calentarse levemente (la reacción es exotérmica). En

este momento, extraemos el bolígrafo girándolo un poco, con cuidado de no romper la escayola que,

aunque ya se ha solidificado, aún no ha adquirido su máxima dureza. Obtendremos algo parecido a la

figura 10-E. Con un cutter cortamos (más bien rompemos) el vaso y obtendremos un bloque de escayola

sólida como el de la figura 10-F. Ahora es conveniente actuar con cierta rapidez, antes de que termine la

reacción de la escayola y ésta se enfríe. Girando con la mano una broca o un destornillador del mismo

grosor que el cable (en mi caso 3mm) practicamos un agujero en el fondo del agujero que ha dejado el

bolígrafo (el fondo del molde), lo más centrado posible, y con cuidado de no dañar las paredes del

molde, sacando de vez en cuando la herramienta para limpiarle la escayola adherida, hasta atravesar el

fondo (figura 10-G). Este agujero nos servirá luego para pasar el cable. Ahora, con una broca de 1.5mm ó

2mm y con un poco de puntería practicamos otro agujero, esta vez de fuera a dentro, en un lateral, a

1.5cm ó 2cm del fondo y paralelo a éste. Es importante hacerlo sin apretar mucho, poco a poco, para que

al llegar a la pared interior del molde, ésta no se desconche. Este agujero servirá para que pueda salir el

aire o el exceso de silicona a la ora de moldear el sensor. Un buen soplido eliminará el polvo de escayola

que haya quedado dentro del molde. El interior del molde debería tener una sección parecida a la que

aparece en la figura 10-H. Si no es así, es preferible empezar otra vez, fabricando un nuevo molde.

Figura 10

Con el molde aún caliente (si se ha enfriado tampoco pasa nada, pero es más fácil en caliente

porque la silicona tarda más en solidificarse), ponemos una gota de aceite en el agujero del fondo del

molde y pasamos el cable a través de él como indica la figura 11-A. Esta tarea se facilita si eliminamos la

funda, la malla y uno de los hilos del cable, utilizando el hilo que queda como guía para tirar del cable.

Con el sensor en la postura de la figura 11-A, es decir, asomando por arriba el sensor y unos 3cm de

cable, le damos la vuelta y ponemos otra gota de aceite en el agujero (que ahora está ocupado por el

cable).


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Situamos el molde en la posición que indica la figura 11-B. Lo que pretendemos es llenar el molde

de silicona caliente y luego tirar del cable para que el sensor entre dentro del molde mientras vamos

añadiendo silicona. Para ello recomiendo sujetar en la mano izquierda el molde, la pistola de silicona en

la derecha (al revés para los zurdos, claro está) y pisar el cable con un pie, de forma que al levantar el

molde, el cable se tense. En esta postura, y con el molde inclinado como en la figura 11-B, rellenamos el

molde de silicona caliente y tensamos el cable (con suavidad), de forma que el sensor entre en el molde,

procurando guiarlo para que entre más o menos centrado. Cuando vaya entrando hay que ir añadiendo

silicona a su alrededor (no importa que rebose) y cuando esté completamente introducido todavía hay

que seguir tirando para que entre al menos 1cm más, rellenando el hueco que va dejando con más

silicona.

En todo este proceso, el sobrante de silicona saldrá por el segundo agujero que hicimos en el

molde y rebosará por arriba, así que hay que tener cuidado de no quemarse (no llega a hacer quemaduras,

pero molesta). Al final, tendremos algo parecido a la figura 11-C. Ahora hay que dejarlo enfriar durante

bastante rato, al menos media hora si la escayola estaba caliente, en algún lugar que permita que el cable

quede colgando, sin hacer un doblez muy pronunciado.

Figura 11

Una vez que la silicona se ha enfriado totalmente, es el momento de desmoldar el sensor. Para ello

basta con dar un par de martillazos al molde (figura 12-A). Normalmente se abrirá más o menos en dos

mitades (figura 12-B) y el sensor se extraerá con facilidad (figura 12-C). Se pueden eliminar los trozos

de escayola pegados con unos golpecitos, y los últimos restos frotando con los dedos bajo el grifo. Por

fin, sólo queda eliminar la rebaba de silicona correspondiente al agujero de purgado del molde si la hay,

y cortar la parte sobrante con un cutter (aprovechando que la silicona es traslúcida se puede cortar medio

centímetro o un centímetro por encima del LM35), para tener una sonda similar a la de la figura 12-D.


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Figura 12

Sólo queda soldar una clavija DIN de 5 patillas con arreglo al esquema de la figura 8 para

completar una sonda de temperatura de prestaciones ideales para un acuario. Quede claro que para otros

usos esta sonda puede no ser válida por su tiempo de respuesta lento, debido a que el calor tiene que

atravesar la capa de silicona, y porque no soportaría temperaturas más allá de 70ºC u 80ºC, ya que la

silicona se fundiría. Pero teniendo en cuenta la temperatura que suele haber en un acuario y la velocidad

a la que ésta cambia, esto no tiene la menor importancia.

Ajuste y calibración.

El ajuste del circuito, como en cualquier aparato de medida, es de suma importancia, ya que de ello

dependerá su exactitud. Antes de conectar la alimentación al circuito, es muy recomendable verificar de

nuevo que los circuitos integrados están correctamente colocados y el jumper J1 quitado.

Figura 13

En primer lugar ajustaremos la fuente de alimentación de potencia, ayudándonos de la figura 13.

Para ello habrá que poner un voltímetro digital en la escala de 20V corriente continua y conectar sus

pinzas a los test-points TP101 (positivo) y TP102 (negativo). Se quita el puente J101 y se conecta el

alimentador. Una vez activado el interruptor, el voltímetro debe dar una lectura de entre 4V y 6V. Ahora

hay que actuar sobre el potenciómetro POT101 hasta que la lectura sea 5.00V. Para terminar este ajuste


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se cortocircuita J101 y se verifica que la tensión medida por el voltímetro siga siendo 5.00V, retocando

POT101 si es preciso para lograrlo. Puesto que no volveremos a tocar este potenciómetro es

recomendable sellarlo aplicando una gota de laca de uñas.

A continuación vamos a calibrar el circuito. Puesto que la sonda viene calibrada de fábrica,

podemos dar por cierto que su respuesta en tensión será exactamente de 10mV por grado centígrado y

calibrar el termómetro respecto a las tensiones de entrada correspondientes a dos temperaturas. Para

generar estas tensiones, tendremos que construir el pequeño artilugio al que llamaremos calibrador, y

cuyo esquema queda representado en la figura 14. En realidad es tan simple que con un poco de

habilidad se puede montar sobre una clavija DIN de 5 patillas macho (figura 15).

Figura 14

Su principio de funcionamiento es bien simple. Cuando el jumper está cerrado, la patilla 2 (la

entrada del circuito de medida) queda directamente conectada a masa (patilla 3 del conector), y por tanto

la entrada “ve” una tensión de 0V, correspondiente a 0ºC. Esta será la primera de nuestras tensiones de

referencia para el ajuste. Si abrimos el jumper, en cambio, la tensión presente en la patilla 2 será el

resultado del divisor de tensión formado por las dos resistencias, lo que nos dará una tensión de

aproximadamente 250mV, que correspondería a una temperatura de 25ºC. Se ha elegido esta tensión

como referencia para el ajuste porque corresponde a una temperatura cercana a la habitual en un acuario.

Figura 15

Para calibrar el circuito conectaremos el calibrador con su jumper cerrado, en lugar de la sonda y

encenderemos el termómetro. Con el jumper J1 en posición 1-2 (funcionamiento normal) ajustaremos

POT201 (ver figura 16) hasta obtener una lectura de 0.0ºC. Ahora quitamos el jumper del calibrador y

conectamos a sus dos patillas un voltímetro digital en la escala de 2V como se indica en la figura 14.

Ahora tendremos que actuar sobre POT202 hasta obtener una lectura en el termómetro 100 veces

superior a la obtenida en el voltímetro. Por ejemplo, si el voltímetro indica 0.253V, ajustaremos POT202

hasta que la lectura en el termómetro sea 25.3ºC.

Si es necesario repetiremos el proceso completo hasta que el termómetro marque 0.0ºC cuando el


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jumper del calibrador esté cerrado y 25.3ºC (100 veces lo que marcara el voltímetro) cuando el jumper

esté abierto. Una vez calibrado el termómetro, se pueden sellar POT201 y POT202 con laca de uñas, ya

que, en principio, no habrá que volver a calibrarlo nunca más.

Figura 16

Ajuste de las alarmas.

Para ajustar la alarma de temperatura demasiado alta, pondremos el jumper J1 en la posición 3-4

(ver figura 16). En esta posición el display visualiza la temperatura a la que se disparará esta alarma.

Actuando sobre POT1 fijaremos el nivel exacto de disparo. Téngase en cuenta que una vez disparada la

alarma de temperatura demasiado alta, ésta seguirá activa hasta que la temperatura baje 1ºC

aproximadamente, por debajo del nivel fijado.

Para ajustar la alarma de temperatura demasiado baja, pondremos el jumper J1 en la posición 5-6.

En esta posición el display visualiza la temperatura a la que se disparará esta alarma. Actuando sobre el

POT2 fijaremos el nivel exacto de disparo. Una vez disparada la alarma de temperatura demasiado baja,

ésta seguirá activa hasta que la temperatura suba 1ºC aproximadamente.

Para evitar que las alarmas estén siempre disparadas, habrá que fijarlas en valores separados al

menos 1.5ºC. Si no se necesita indicación de alguna de las alarmas, debe ajustarse a un nivel

“inalcanzable”. Por ejemplo, para anular la alarma de temperatura demasiado alta, se puede ajustar a

50ºC.

Una vez ajustadas las alarmas, es importante no olvidarse de volver a poner el jumper J1 en su

posición de funcionamiento normal, es decir 1-2.


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Termómetro para acuarios

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