MONTAJE - ANALIZADOR RESISTIVO MULTIPROPOSITO
   
 
Un analizador resistivo es un circuito que reacciona frente a cambios de "resistencia" en un medio. Posee múltiples aplicaciones como por ejemplo analizar la salinidad de un suelo o medir la concentración mineral en un líquido. Sin dudas, la aplicación doméstica por excelencia es como "detector de cocción de alimentos". En esta nota describimos el circuito de un prototipo confiable y muy fácil de armar.
   
  - DESARROLLO
   
 
Los medidores de salinidad en los alimentos que determinan su punto de cocción no son nuevos, a tal punto que hemos publicado varios prototipos.

El circuito que proponemos es muy útil para la cocina hogareña, a tal punto que sigue siendo utilizado en hornos a microondas industriales, con el objeto de sensar la cocción de un alimento determinado.

El sensor verifica la salinidad del agua; por lo tanto, es muy bueno para las personas que tienen problemas con el uso de la sal por razones de salud.

Con la ayuda de este "téster" ya no será necesario probar la comida para rectificar su sabor, también puede ser empleado por un químico aficionado para realizar controles de conductividad en líquidos no potables.

También puede servir para medir la humedad de un terreno, de manera tal que los amantes de las plantas podrán saber si ellas necesitan agua.

El prototipo de lal figura 1 es un óhmetro de mucha exactitud, que pueda comprobar cualquier modificación en la resistividad de un medio. Esto será necesario ya que el agua que no tiene sal conduce menos que el agua salada; tendrá una característica proporcional a la cantidad de sal disuelta en ella.

Para hacer la medición, debemos contar con una sonda formada por dos electrodos comunes que estarán debajo del agua. Luego la tensión positiva de alimentación, por medio de la resistencia R1 de 1.000ohm (vea el circuito de la figura 1), alcanzará a un punto de los dos electrodos, que pasando a través del agua, se dirigirá hacia el otro electrodo, conectado a la entrada no inversora (pata 5) del amplificador operacional que está incluído en el interior del integrado LM358.
   
 
   
 

El agua aunque no esté salada, de todas maneras conduce, por lo cual es necesario un control para neutralizar la conductividad residual. Para tal fin, empleamos el segundo amplificador operacional del LM358.

Dándole una vuelta al potenciómetro R2, se le dará en la entrada no inversora de dicho operacional una tensión que posteriormente llegará al microamperímetro.

Si hubiera una sonda sumegida en agua no conductora se ajusta el trimmer R2 para obtener en la salida del primer operacional una tensión de 4V respecto de masa, mientras que en la salida del segundo operacional tendré una tensión de unos 7,5V respecto de masa con lo cual entre patas 1 y 7 habrá una tensión de 3,5V con positivo en pata 7 con lo cual circulará una corriente por el amperímetro y se encenderá el led L2 de color verde.

Cabe aclarar que los dos operacionales están conectados como seguidores de tensión y la tensión que posee cada uno en la entrada no inversora determinará la tensión de salida.

De esta manera entra pata 1 y pata 7 del LM358 habrá una tensión cuyo valor y polaridad dependerá del valor de la resistencia entre los extremos de los electrodos.

Volviendo al caso del agua, su capacidad conductora puede aumentar por causa de un poco de sal; luego, en la salida del segundo AO existirá una tensión menor cuando esto suceda, y el led verde puede perder luminosidad y el amperímetro marcará una corriente menor.

Cuando la resistencia detectada por los electrodos sea inferior a 400 ohm aproximadamente, ahora la tensión en la pata 1 será mayor que en la pata 7 y se encenderá el led rojo, lo que indicará esta condición.

Obviamente, el lector deberá ajustar los valores de R2 para la condición en que va a utilizar el aparato y cuando desea una medición muy sensible deberá reemplazar el amperímetro de 50mA a fondo de escala por un microamperímetro y ahora no podrá visualizar los cambios de resistencia por luminosidad en los leds, dado que la variación de corriente podrá ser muy pequeña. Esto significa que la puesta a punto inicial la deberá hacer con R2.

Hecho ésto, quedará por resolver la sensibilidad que se necesita para saber cuál es el valor máximo de conducción que queremos investigar.

Por ejemplo, si el agua tuviera el punto exacto de sal, la aguja del miliamperímetro debería estar en la mitad de la escala, de esta forma las amas de casa sabrían que si la aguja se mueve más allá de ese punto, significará que se pasaron de la cantidad de sal necesaria que había que utilizar para una determinada comida y si no se llegara a ese punto, es porque falta ponerle más sal.

Para que este aparato pueda medir la humedad de un terreno, habrá que cambiar el valor de la resistencia R4 del circuito, se utilizará una de 470kohm en vez de la resistencia de 470ohm.

Se puede emplear una batería de 9V, dado que el consumo es inferior a los 10mA para la mayoría de los casos.

La SONDA (electrodos) es el componente más delicado, porque sus dimensiones infuirán en la sensibilidad y la exactitud del circuito.

La sensibilidad del instrumento cambiará según se sumergan pocos milímetros o muchos centrímetros, tendrá que ver si la sonda se hace con dos cables muy largos.

Para llegar a tener una exactitud confiable se tendrá que optar por una longitud y una distancia fija entre los electrodos.

Se han practicado pruebas con dos electrodos de 5 mm de lingitud, a una distancia de 2,5 mm.

Habrá que tomar en cuenta que estas superficies pueden oxidarse al tomar contacto con el agua salada, así que luego de utilizarla se la deberá lavar con agua corriente.

Otra solución sería emplear dos pedazos cortos de alambre de acero inoxidable o cromado, pero no es fácil soldarlos.

Los electrodos de cobre no hay que utilizaros jamás, ya que al oxidarse se forma en su superficie una película de sulfato de cobre que es venenosa, tampoco se utilizará la plata porque se oxida rápidamente.

Se podrían emplear dos pedazos cortos de alambre zincado, fijados en el interior de un soporte plástico (por ejemplo el cuerpo de una birome común) pero como esta construcción no es higiénica para el uso hogareño, su uso no es aconsejable.

El modelo para la placa de circuito impreso se muestra en la figura 2.

Recuerde que el uso de este aparato es múltiple y que puede ser adaptado para diferentes prestaciones. El lector deberá ajustar el valor de R2 para cada ocasión.

   
 
 
   
 
Autor: Ing. Horacio D. Vallejo