Alarma por exceso de temperatura

Alarma por exceso de temperatura

Este tipo de alarma por exceso de temperatura generará una señal cuando la temperatura del lugar que se desea controlar, sobrepase un nivel predeterminado.

Aplicaciones posibles:

• Un horno, el cual se desea que no sobrepase una temperatura máxima y evitar que algo se queme.
• Un sistema de enfriamiento el cual no se desea que la temperatura aumente y que el sistema ya no cumpla la función de mantener baja la temperatura.
• Entre otros

Al tener la alarma una salida por relé, se puede conectar a ella casi cualquier cosa que pueda servir para avisar de una situación de emergencia. Esto podría ser una sirena, una luz, (LED o bombillo), etc., inclusive se podría activar un sistema que desconecte por un tiempo adecuado la fuente de calor. Ver el siguiente circuito.

Como sensores de temperatura, se pueden utilizar diodos semiconductores y termistores o termistancias. Estos últimos son elementos que cambian su valor de resistencia dependiendo de la temperatura que los rodea. La mayoría de los termistores son de coeficiente de temperatura negativo (NTC) y presentan resistencias bajas a altas temperaturas y resistencias altas a bajas temperaturas.

Configuración de los pines del circuito integrado del amplificador operacional 741

Funcionamiento de la alarma por exceso de temperatura

El circuito tiene dos divisores de tensión, uno formado por el termistor R1 y el potenciómetro R4 y otro formado por las resistencias R2 y R3. En la unión de las resistencias R2 y R3 hay una tensión +V/2. Como V+ = 12 voltios, este punto tiene un voltaje de 6 voltios, y está conectado a la entrada inversora del amplificador operacional 741.

La unión del termistor R1 y el potenciómetro R4 se conecta a la entrada no inversora del 741. El amplificador operacional actúa como un comparador y “compara” los dos niveles voltaje que se obtienen de los divisores de voltaje.

En condiciones normales, la salida del 741 es de un nivel alto (cercano a los 12 voltios) debido a que en esta situación, la entrada no inversora del 741 tiene un voltaje mayor a los 6 voltios de la entrada inversora. Esto es así, pues la temperatura que se desea censar es menor al límite máximo y la resistencia de R1 tiene un valor que hace que el voltaje en el terminal no inversor sea mayor.

Cuando la temperatura sube, el valor del termistor R1 disminuye, reduciéndose el voltaje en sus terminales y causando con esto que el voltaje en el terminal no inversor sea menor de 6 voltios.

Esta situación hace que la salida del comparador pase a nivel bajo (cerca de 0 voltios), sature el transistor PNP Q1 y active el relé, que a su vez da la señal de alarma. El potenciómetro R4, permite ajustar el nivel de temperatura al que se desea que la alarma se active.

Este circuito no emite la señal de alarma permanente (no se enclava) cuando detecta una sobre temperatura, sino que deja de sonar cuando la temperatura regresa a los valores aceptables.

Lista de componentes del circuito

• 2 resistencias de 10K (R2, R3)
• 1 potenciómetro de 10K (R4)
• 2 resistencias de 1.2 K (R5, R6)
• 1 termistor / termistancia NTC con resistencia de 1K a 20K (T)
• 1 amplificador operacional (Op Amp) 741 o similar (U1)
• 1 transistor PNP: 2N3702 (Q1)
• 1 relé de 12 voltios (RY1)
• 1 diodo semiconductor 1N4007 o similar (D1)

Nota: el circuito funciona con 12 voltios, pero puede funcionar con cualquier otro voltaje sin afectar su utilidad. Solo hay que respetar los niveles máximos de alimentación de los componentes del circuito.