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Siguiendo
los consejos del Profesor Franz de Copenague (ver
aquí) construí este otro sensor basado en una resistencia
PT100 de película de platino.
Esta resistencia PT100 es en realidad un sensor térmico que se
puede adquirir en RS con el número de catalogo 362-9840. El circuito
expuesto en la página del Profesor la utiliza manteniéndola a una
temperatura constante de unos 200 grados y midiendo la energía
necesaria para ello en cada momento.
Desde el principio funciono
perfectamente. Era estable, sin derivas, y me permitía hacer
comparativas entre medidas realizadas con toda fiabilidad. Además era
mucho menos sensible a la temperatura ambiente que el anterior sensor
de NTC. El pasacables de pegamento lo substituí por otro hecho con un
transistor de encapsulado metálico, como el de la foto (ver más fotos).
Este, si se soldaba a baja temperatura (para no dañar los botones de
cristal) constituía un pasacables perfectamente hermético.
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También
solucione la tediosa tarea de tomar las medidas y realizar gráficas de
la presión en función del tiempo, con un kid digitalizador. Escogí una
tarjeta digitalizadora Welleman K8047 por su bajo coste, apenas 34
euros, y aunque es un instrumento un tanto rudimentario, funcionaba
perfectamente en los rangos de tensiones y velocidades de muestreo que
necesitaba.
En la imagen se puede ver una gráfica de
funcionamiento del sistema de vacío. Empieza por un descenso a presión
de rotativa, seguido de un periodo de caldeo de la bomba difusora (con
un ligero aumento de la presión por los gases desprendidos por el
aceite) y por último un nuevo aumento del grado de vacío, cuando la
difusora genera suficiente presión de vapor de aceite sobre los
difusores.
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Con el tiempo me encontré con
la necesidad de colocar dos sondas en el circuito de vacío, para medir
la presión de dos cavidades, separadas por ejemplo, por una pequeña
obertura.
Esto, con el circuito del profesor, suponía
construir dos fuentes de alimentación separadas para cada sonda, pues
las salidas de las sondas no están referenciadas a la masa del
circuito. La salida la realiza mediante una resistencia variable para
el ajuste a cero.(ver documento del
profesor).
El
circuito original del Profesor funciona perfectamente si conectamos el
V out a un polímetro. ¿Pero que pasa si queremos montar el circuito en
una caja metálica y unir las masas de todos los aparatos implicados?
(masa del tubo de vacío, del propio circuito, y del aparato medidor)...
No podemos.
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Si usamos un polímetro aislado no hay problema, pero si en
receptor de la señal es otro aparato con masa propia, y queremos además
unificar masas, para no tener problemas con las posibles derivaciones
de alta tensión, tenemos que modificar el circuito para que la
referencia de salida la haga sobre 0V. Esto además nos permite montar
dos circuitos en paralelo con las masas de las salidas, y de las PT100,
comunes.
Después de darle algunas vueltas, e intentando minimizar al máximo,
encontré la solución que expresa el esquema de abajo.
Como se puede apreciar, no hace falta montar otro integrado, pues
el propio LMC662 del sensor tiene un operacional sin utilizar. Vasta
con montar unas cuantas resistencias y un par de potenciómetros y ya
está. He intentado afectar lo menos posible el funcionamiento de la
primera etapa del circuito y por eso tomamos la referencia a través de
una resistencia de 100K. De paso, con la segunda etapa del operacional,
he ampliado la resolución del sensor al doble, con lo que en vez de
2,64v a presión atmosférica medirá 5,30v aproximadamente (después de
ajustarlo), el resto de medidas de referencia que apunta el Profesor en
su informe solo hay que seguir multiplicándolas por 2 (suponiendo que
la curva sea fidedigna, de todas formas él mismo ya indica que son
aproximadas a falta de un calibrado mejor). Una buena solución es
ajustar el punto de presión atmosférica y el de máximo vacío de la
rotativa (suponiendo que conocemos el vacío máximo de que es capaz, y
que las conexiones de vacío al sensor sean cortas, tengan buen calibre
y no presenten fugas).
El potenciómetro de 2K sirve para hacer
la puesta a 0v al vacío absoluto, aunque siempre le dejo un pequeño
margen de 10 o 12 mV por si le da por bajar más. (ojo este punto es
teórico y solo nos aproximaremos a el con una difusora o otra bomba de
prestaciones similares). El potenciómetro de 100K es para ajustar el
"volumen" de salida y poder hacer así el ajuste del punto máximo a
presión atmosférica. También se puede cambiar por uno de inferior
valor, si el aparato que debe recibir la señal es de baja impedancia de
entrada. Con la combinación adecuada de los dos, podemos hacer el
ajuste para que la curva siga la misma pendiente que con el circuito
anterior, pero referenciada a masa y ampliada al doble.
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