Calibración de un termistor.

Calibración de un termistor.

Categoría: 2. Ciencia y tecnología.

Calibración de los sensores de temperatura.

Uno de los sensores se calibró leyendo valores de temperatura con un termómetro de mercurio marca Taylor (-20 a 110 °C) al mismo tiempo que se obtuvieron valores analógicos mostrados en el monitor serial del ambiente de programación Arduino. El rango de la calibración comprendió valores de 1 a 40 °C. A continuación se realizó una regresión lineal por mínimos cuadrados para obtener la ecuación que relaciona la temperatura en función del valor analógico medido con el sensor electrónico.

Los otros sensores se calibraron contra los valores obtenidos por el sensor calibrado contra el termómetro de mercurio. Para esto se utilizaron lecturas de 24 horas, cada cinco minutos, con los dos sensores colocados en el mismo sitio. El sensor exterior se calibró colocando la sonda calibrada junto a la sonda en el exterior, tomando lecturas al mismo tiempo. Así también, se colocó el sensor calibrado junto al sensor interior, tomando lecturas al mismo tiempo. Con estos datos se realizó una regresión lineal por mínimos cuadrados. Así se obtuvieron las ecuaciones de temperatura en función del valor analógico para cada una de las sondas de temperatura (Ver: Censado de datos. Monitorea un ambiente.).

Figura 1. Calibración del termómetro T_3 contra un termómetro de mercurio marca Taylor (-20 a 110 °C). Se tomaron lecturas analógicas (0 a 1023) con el sensor de temperatura y de manera simultánea se registraron las temperaturas medidas con el termómetro de mercurio. Con estos valores se obtuvo el gráfico y la ecuación por regresión lineal.

Figura 2. Calibración del termómetro T_2 tomando como referencia los valores de temperatura leídos con el sensor T_3, que fue previamente calibrado contra un termómetro de mercurio marca Taylor (-20 a 110 °C).

Figura 3. Calibración del termómetro T_1 tomando como referencia los valores de temperatura leídos con el sensor T_3, que fue previamente calibrado contra un termómetro de mercurio marca Taylor (-20 a 110 °C).

Figura 4. Mediciones de temperatura e iluminación una vez que se calibraron los sensores de temperatura. T_1 y T_3 se colocaron juntos en el interior de la habitación. T_2 se colocó en el exterior de la habitación. El sensor de iluminación se colocó en una ventana dentro de la habitación recibiendo la luz del exterior 

Una vez que se calibraron los tres termómetros, se colocó la sonda para medición de la iluminación. Así se hizo una medición de prueba con los cuatro sensores, registrando lecturas cada cinco minutos.

Termómetro1. Temperatura interior:                y=0.1591*x-56.113

Termómetro2 Temperatura exterior:                y=0.1116*x-35.358

Termómetro3 Temperatura del sistema:           y=0.13318*x-43.9853

En las ecuaciones de calibración el valor X corresponde al valor obtenido por el convertidor analógico / digital, AnalogRead(). Con ellas se calculan las temperaturas en grados Celsius, mismas que se despliegan en el monitor serial y se guardan en una tarjeta micro SD.

Una calibración más precisa, sin embargo, requiere algo más de trabajo. Puedes consultar el método de Steinhar-Hart y también utilizar una calculadora.