Los termómetros usados en acuariofilia adolecen de un mal calibrado y una escasa precisión. Suelen ser termómetros basados en la dilatación de alcohol coloreado por lo que para muchas personas resultan difíciles de leer.
Existen en el mercado térmometros digitales pero no están adaptados para acuarios y los que los están tienen un precio bastante elevado. Por eso te proponemos este sencillo montaje que en un futuro podrás ampliar para funcionar como termostato.
NOTA: Las patillas 6,7,8,9,13 y 14 de IC2 deben estar conectadas a 0 V (el terminal negativo de la pila). Las patillas 5, 10 y 12 han de quedar sin conectar.
Lista de materiales:
El calibrado se realiza mediante los potenciómetros P1 y P2. Aunque podríamos elegir otros valores de trabajo y otra escala vamos a fijar una escala de 1°C = 0,1 V, lo cual nos permitirá medir temperaturas entre 0 y 50°C con una precisión de un decimal; más que sufiente para un acuario. Cada vez que modifiquemos la sonda o pongamos una sonda diferente se ha de recalibrar el aparato. También se recomienda recalibrar el medidor una vez cada seis meses. Estos recalibrados serán mucho más rápidos que el primero.
Paso 1: con este paso conseguiremos un ajuste más rápido de la sonda. Poner los dos potenciómetros a aproximadamente la mitad de su valor. Para ello llevarlos a un extremo y después desplazarlos 7 vueltas.
Paso 2: introducir un termómetro y la sonda en el frigorífico (en la parte de alimentos frescos, no en el congelador) de vuestra casa, dentro de un vaso de agua. Al cabo de una hora el vaso, termómetro y sonda estarán a la misma temperatura, que suele ser unos 4°C. Leer el valor del termómetro y ajustar el potenciómetro P1 hasta que la temperatura medida en el voltímetro coincida con la del termómetro. 1° centígrado debe corresponder con 0,1 V. De esta forma a una temperatura de cuatro grados, vuestro voltímetro debeíia marcar 0,4 V.
Paso 3: introducir un termómetro y la sonda en un vaso con agua a unos 50°C (cogerla del calentador de agua de vuestra casa). Ajustar el potenciómetro P2 hasta que el voltímetro marque la misma temperatura que el termómetro. Recuerda que 45°C corresponden a 4,5 V.
Repetir los pasos 2 y 3 hasta que el voltímetro marque la temperatura correcta.
En este apartado vamos a explicar el principio de funcionamiento de este circuito. Es una explicación muy técnica y no es necesario conocerla para poder realizar el montaje con éxito. Por tanto si no tenéis experiencia en electrónica os recomiendo que os saltéis este apartado.
El termómetro está basado en la constante de temperatura de un diodo. Esta constante es aproximadamente de -2,2 mV por grado centígrado, variable según cada diodo. El diodo está alimentado por una corriente constante a traves de la R1, de 1K. La intensidad se calcula con esta fórmula:
Usamos un amplificador operacional IC2 para amplificar las diferencias e invertir el sentido del cambio. Su voltaje de salida será:
El voltaje del diodo (Vd) puede ser expresado como una constante (voltaje a 0°C) menos un voltaje igual a la temperatura expresada en la escala deseada.
Por ejemplo: Para un diodo cuyo voltaje es 0,7 V a 20°C con un coeficiente de temperatura de 2,2 mV este voltaje será:
Combinando las fórmulas (1) y (2) el voltaje de salida del amplificador sería:
Si queremos que Vo sea igual a 0,1 V por cada °C, y siendo K aproximadamente 0,0022, tenemos:
P2 es el valor correcto de calibración para el potenciómetro P2
También deseamos que a una temperatura de 0°C la salida sea de 0 V. Para encontrar el valor correcto para Vp usamos la fórmula (4)
Vp es el valor correcto de calibración para el potenciómetro P1