Es el sensor de temperatura más utilizado y más popular. En este artículo vamos a analizar los aspectos más destacados del LM35, un dispositivo de medición de temperatura de alta precisión (y además muy barato) que se usa mucho en aplicaciones electrónicas y de automatización.
Este sensor analógico, que mide la temperatura en grados centígrados o Celsius, funciona dentro de un rango de voltaje operativo que va desde 4 V hasta 25 V. En este post vamos a dar una descripción detallada del LM35, incluida la distribución de pines, su funcionamiento, el protocolo que utiliza y otros detalles.
El circuito integrado LM35 fue desarrollado por la empresa estadounidense National Semiconductor en el año 1976. La gran ventaja que aportó en su momento era que, debido a la baja potencia de entrada del convertidor, apenas se produce autocalentamiento del componente, lo cual es importante desde el punto de vista de la precisión de la medición. Actualmente, es ampliamente utilizado en proyectos desarrollados en la popular plataforma de creación de electrónica de código abierto Arduino.
Este dispositivo de medición de temperatura de tres terminales ofrece un voltaje de salida analógico proporcional a la temperatura, sin necesidad de recurrir a ningún circuito de calibración externo. Estas son algunas de sus aplicaciones más frecuentes:
- Mediciones de temperatura en un entorno particular.
- Función de apagado térmico para un circuito o componente en un proyecto específico.
- Medición de la temperatura de la batería (como modo de protección contra el sobrecalentamiento).
Especificaciones del LM35
Estos son los aspectos técnicos básicos del sensor de temperatura LM35:
- Rango de temperatura desde -55 °C hasta 150 °C.
- Voltaje de salida con factor de escala de 10 mV/°C. Esto quiere decir que el voltaje aumenta en 10 mV por cada grado de aumento de temperatura. Por ejemplo, 280 mV significa 28 °C.
- Precisión de calibración de ±0,5 °C a temperatura ambiente.*
- Fuente de alimentación requerida de 4 V a 25 V.
- Consumo de corriente: 60 µA.
(*) El grado de precisión puede variar dependiendo de otros factores como por ejemplo el voltaje de la fuente de alimentación o las condiciones ambientales. En cambio, el autocalentamiento apenas influye en el proceso de medición.
Distribución de pines del sensor de temperatura LM35
Esta es la configuración de PINOUT del LM35, que está compuesto por tres pines (tal y como se muestra en la image superior):
- Vcc. Pin de entrada o Power Pin, conectado a +5 V.
- Vout. Pin de salida, también llamado Output Pin. Debe estar conectado con un pin analógico del microcontrolador.
- Ground. Pin «de tierra» (conectado a 0 V o GND).
Cómo funciona
El núcleo del sensor LM35 contiene un elemento sensible a la temperatura, el cual, por lo general, está hecho de silicio o algún otro material sólido de similares características. Este elemento muestra un cambio lineal en sus propiedades eléctricas como respuesta a las variaciones de temperatura.
La salida de voltaje analógico lineal que es directamente proporcional a la temperatura que se mide, como ya hemos explicado en el apartado de especificaciones. Después, tiene lugar el proceso de calibración, por el cual se establece la relación entre la temperatura y el voltaje de salida correspondiente. La estabilidad del voltaje de suministro es la que garantiza la precisión de las lecturas.
La salida de voltaje analógico del sensor LM35 puede ser conectada sin problemas a microcontroladores, convertidores analógico-digitales y otros tipos de circuitos electrónicos. Se puede conectar directamente con la idea de convertir el voltaje analógico en una lectura de temperatura digital. Datos que son de gran ayuda para posteriores análisis y procesamientos.
Ventajas y desventajas de usar el sensor LM35
Son muchas las ventajas del uso del sensor LM35, por eso se ha convertido en un componente ampliamente utilizado y con numerosas aplicaciones. Estas son, de forma resumida, las más destacadas:
- Alta precisión.
- Salida lineal.
- Amplio rango de temperatura.
- Bajo consumo de energía.
- Interfaz sencilla.
Sin embargo, hay también algunos puntos débiles que hay que poner sobre la mesa a la hora de utilizar este sensor. Básicamente, son dos: su excesiva sensibilidad al ruido, que puede afectar a la precisión de las mediciones, y el hecho de no ofrecer una salida estándar.
Ejemplo de uso de LM35 con Arduino
Por último, incluimos un proyecto simple que nos va a ayudar a entender mejor el funcionamiento del sensor LM35. El proyecto consiste en monitorear la temperatura en la terminal virtual de Arduino. Los componentes de este circuito son los siguientes:
- Arduino como componente principal que controla todas las funciones.
- Sensor LM35 para la detección de temperatura y su conversión en una señal analógica.
- Convertidor de Analógico a Digital (ADC).
El valor de la temperatura detectada por el sensor se muestra en el terminal de serie (o bien en el terminal virtual en caso de que estemos trabajando con Proteus, una de las mejores opciones en cuanto a simulación de circuitos eléctricos). Todo lo explicado en estas líneas queda bien resumido y gráficamente explicado en la imagen superior.
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