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Appello: Misura della temperatura ambiente con il PIERIN.

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[31] Re: Appello: Misura della temperatura ambiente con il PIERIN

Messaggioda Foto Utentebladeblaze » 1 lug 2013, 23:10

Scusate se disturbo questo topic, ma in questi giorni stavo proprio pensando di utilizzare il pierin per misurare qualcosa con l'ADC, ovviamente TardoFreak mi precede sempre, ma pazienza.
Detto questo non riesco a capire una semplice cosa:
Il calcolo della caduta di tensione, della corrente assorbita o della resistenza di un componente x, prevede sempre di poter conoscere almeno due parametri visto che V=R*I.
Detto questo, come fate a calcolare la caduta di tensione se spesso o quasi sempre il valore della corrente non è citato?
Cos'è che mi sfugge?
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[32] Re: Appello: Misura della temperatura ambiente con il PIERIN

Messaggioda Foto UtenteCandy » 1 lug 2013, 23:14

Forse ho capito male io, ma è più probabile che tu non ti si spiegto, ovvero che tu non conosca qualcosa dell'elettotecnica.

1) Con lo ADC si misura, praticamente, una tensione rispetto allo 0 V di riferimento del chip.
2.1) In un partitore c'è almeno na resistenza a vole costante e noto.
2.2) In alternativa c'è da qualche parte un generatore di corrente costante e nota.

Quindi, che sia 2.1 o che sia 2.2, c'è una grandezza nota, c'è una grandezza misurata dallo ADC... tutto il resto viene per forza di cose.
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[33] Re: Appello: Misura della temperatura ambiente con il PIERIN

Messaggioda Foto Utentebladeblaze » 1 lug 2013, 23:35

Sicuramente è qualche nozione di elettronica che mi manca.
Infatti non riesco a capire come faccio a sapere quanto vale I, infatti pensavo che la corrente in un circuito non potesse essere "imposta", pensavo che la corrente si "autobilanciasse", purchè il generatore potesse erogare la sufficiente corrente necessaria.
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[34] Re: Appello: Misura della temperatura ambiente con il PIERIN

Messaggioda Foto UtenteDirtyDeeds » 1 lug 2013, 23:49

bladeblaze ha scritto:Infatti non riesco a capire come faccio a sapere quanto vale I


Non hai bisogno di sapere la corrente. Considera un partitore di tensione costituito da una resistenza R_\text{r}, nota e stabile, e una resistenza R, sensibile a qualche grandezza da misurare e variabile (l'NTC di questa discussione). Il rapporto tra la tensione v ai capi di R e la tensione V_0 di alimentazione del partitore vale

\frac{v}{V_0} = \frac{R}{R+R_\text{r}}

Se con l'ADC misuri il rapporto v/V_0 (misurazione raziometrica), puoi invertire l'equazione sopra per ottenere

R = R_\text{r}\frac{v/V_0}{1-v/V_0}

Se la tensione v è misurata con un ADC a N bit, il rapporto v/V_0 è dato da

\frac{n}{2^N}

dove n è il valore associato al codice letto. Sostituendo si ottiene

R = R_\text{r}\frac{n}{2^N-n}

Ora se leggi questo articolo di Foto UtenteTardoFreak vedrai che nell'equazione usata per determinare la temperatura c'è proprio il fattore

\frac{n}{2^N-n}

che compare sopra ;-)
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[35] Re: Appello: Misura della temperatura ambiente con il PIERIN

Messaggioda Foto Utentebladeblaze » 2 lug 2013, 0:01

Quindi, posto l'assioma che io sono un pirla, in un partitore di tensione il valore della corrente non ha alcuna importanza?
Posto il secondo assioma che io sono un masochista, sapendo R max e R min, posso calcolare I max ed I min ed in seguito calcolare Vmax e Vmin del partitore?
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[36] Re: Appello: Misura della temperatura ambiente con il PIERIN

Messaggioda Foto UtenteTardoFreak » 2 lug 2013, 0:08


V_2 = V_1 \times \frac{R_2}{R_1+R_2}

La corrente non compare. -:-
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[37] Re: Appello: Misura della temperatura ambiente con il PIERIN

Messaggioda Foto Utentexyz » 2 lug 2013, 0:37

Nella equazione la corrente c'è ma non è esplicita :-)

V_2 = V_1 \times \frac{R_2}{R_1+R_2}

V_2 = I \times R_2

I = \frac{V_1}{R_1+R_2}

Anche con le potenze si può far sparire il simbolo della corrente, la potenza di R2 si può scrivere in più modi (in DC), l'ultima (apparentemente) la corrente non c'è:

P_{R_2} = V_2 \times I

P_{R_2} = R_2 \times I^2

P_{R_2} = \frac{V_2^2}{R_2}
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[38] Re: Appello: Misura della temperatura ambiente con il PIERIN

Messaggioda Foto UtenteTardoFreak » 2 lug 2013, 2:34

Non ho detto che non c'è, ho detto che non compare. -:-
Come pure non compare nella spiegazione che ha dato Foto UtenteDirtyDeeds.
Ora, se ci limitiamo a farci le pulci il buon Foto Utentebladeblaze non dissiperà mai i suoi dubbi a meno che chi è in grado di dare spiegazioni (come te e Foto UtenteDirtyDeeds ad esempio), non si prenda la briga di farlo.
Vorrei farlo io ma, da manovale che sono, non sono in grado di farlo. :(
Potresti farlo tu che tutto sei eccetto che manovale, ed io posso solo pregarti di farlo perché vorrei che Foto Utentebladeblaze capisse.

Ma potrebbe succedere anche un' altra cosa e cioè che io faccia quello che dovrei fare, sopratutto dopo risposte come questa: sbattermene altamente i cojotes di tutti e vivere sereno la mia fucking life e a cxlx tutto il resto.
In effetti evitare di parlare goffamente di elettronica (che non so), di giroscopi (che non conosco e non ho mai usato) e di altro che non sia quello che mi compete (lavorare come un mulo per sbarcare il lunario) per cercare di dare risposte a chi fa domande potrebbe essere una soluzione praticabile, se non addirittura saggia. Il forum non perderebbe niente, ne guadagnerebbe dall' assenza di polemiche e si risparmierebbe spazio sul server. Gli utenti? azzi loro. :mrgreen:
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[39] Re: Appello: Misura della temperatura ambiente con il PIERIN

Messaggioda Foto UtenteDirtyDeeds » 2 lug 2013, 7:28

bladeblaze ha scritto:Quindi in un partitore di tensione il valore della corrente non ha alcuna importanza?


Il valore della corrente ha importanza, ma lo puoi determinare conoscendo la resistenza di riferimento. Considera il partitore qui sotto. I simboli sono gli stessi che ho usato in [34]: R_\text{r} è la resistenza di riferimento, nota e stabile, mentre R è la resistenza incognita, possibilmente variabile; la tensione di uscita è v (variabile con R), mentre la tensione di alimentazione del partitore è V_0 (costante); la corrente che scorre nel partitore è i (variabile con R).



Ai capi della resistenza di riferimento cade la tensione V_0-v; per la legge di Ohm, la corrente che l'attraversa sarà

i = \frac{V_0-v}{R_\text{r}} = \frac{V_0}{R_\text{r}}\left(1-\frac{v}{V_0}\right)

Quindi vedi che la conoscenza di V_0, v e R_\text{r} ti permette di conoscere indirettamente anche la corrente. Sempre per la legge di Ohm,

R = \frac{v}{i} = R_\text{r}\frac{v/V_0}{1-v/V_0}\qquad\qquad(1)

che è la stessa relazione che avevo ricavato in [34]: qui, però, ho messo in evidenza il ruolo della corrente.

Continuando ora sulla misura di temperatura, abbiamo che la resistenza incognita R è la resistenza dell'NTC. La relazione tra tale resistenza e la temperatura termodinamica T del sensore può essere scritta in modo approssimato come

R = R_0\text{e}^{B\left(\frac{1}{T}-\frac{1}{T_0}\right)}\qquad\qquad (2)

dove R_0 è la resistenza dell'NTC alla temperatura T_0 (potrebbe essere una temperatura qualunque, ma tipicamente si prende T0 = 298,15 K, corrispondenti a 25 °C) e B è un parametro, chiamato temperatura caratteristica, specifico del materiale componente l'NTC.

Determinando R a partire dall'equazione (1), o, meglio, a partire dall'equazione (v. [34])

R = R_\text{r}\frac{n}{2^N-n}

si ha

R_\text{r}\frac{n}{2^N-n} = R_0\text{e}^{B\left(\frac{1}{T}-\frac{1}{T_0}\right)}

ovvero

\frac{R_\text{r}}{R_0}\frac{n}{2^N-n} = \text{e}^{B\left(\frac{1}{T}-\frac{1}{T_0}\right)}

Prendendo il logaritmo di ambo i membri si ottiene

\ln\left(\frac{R_\text{r}}{R_0}\frac{n}{2^N-n}\right) = \frac{B}{T}-\frac{B}{T_0}

da cui

T = \frac{BT_0}{T_0\ln\left(\displaystyle\frac{R_\text{r}}{R_0}\frac{n}{2^N-n}\right)+B}

T è una temperatura termodinamica: poiché siamo interessati a una temperatura Celsius, bisogna sottrarre 273,15 K:

t = \frac{BT_0}{T_0\ln\left(\displaystyle\frac{R_\text{r}}{R_0}\frac{n}{2^N-n}\right)+B}-273{,}15\,\text{K}

e questa è proprio l'equazione scritta nell'articolo di Foto UtenteTardoFreak ;-)
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