Circuito di condizionamento con termocoppia

[AlexFRS3]

Devo realizzare una relazione su un circuito di condizionamento con termocoppia, il circuito è questo:

th.jpg (42.1 KiB) Osservato 11114 volte

http://img503.imageshack.us/img503/4888/17092009130.jpg
Potreste spiegarmi precisamente come funziona il circuito?
Grazie a tutti

[IsidoroKZ]

Direi che funzioni male , troppi potenziometri e regolazioni!

A parte quello, se dicessi anche da che basi parti, sarebbe piu` semplice. Sai che cosa e` una termocoppia, il problema del giunto freddo...?

Comunque, IC1 e` un amplificatore che amplifica il segnale della termocoppia di un fattore circa 120 e manda la tensione a IC3 che amplifica in un successivo fattore -5 circa, trasformando i 50 uV/K circa della termocoppia in un segnale che varia di 32mV/K

Il diodo D1 e IC2 formano la compensazione di giunto freddo. Il diodo dovrebbe essere in contatto termico con il giunto freddo, e si sfrutta la sua caratteristica di variare la tensione ai suoi capi di circa -2mV/K. Questa variazione viene moltiplicata per 2.5 e viene sommata con il segnale di termocoppia da IC3.

Il circuito non mi pare molto bello perche', ad esempio, cambia il guadagno del segnale di termocoppia (RV4) e poi somma la correzione di giunto freddo: in questo modo o si compensa il giunto freddo oppure si regola il fattore di scala. Per poi non citare il diodo usato come sensore di temperatura, le due regolazioni di offset che si sommano... anche se una potrebbe essere quella coarse, l'altra quella fine...

In un circuito analogico, piu` potenziometri ci sono, peggiore e` il circuito

[AlexFRS3]

Direi che funzioni male , troppi potenziometri e regolazioni!

A parte quello, se dicessi anche da che basi parti, sarebbe piu` semplice. Sai che cosa e` una termocoppia, il problema del giunto freddo...?

Conosco le cose più importanti, le basi, almeno spero. Il problema del giunto freddo sarebbe che praticamente quando non è a 0°C si viene a creare una tensione di Offset che è necessario compensare? Correggimi se sbaglio....

[AlexFRS3]

Il diodo D1 e IC2 formano la compensazione di giunto freddo. Il diodo dovrebbe essere in contatto termico con il giunto freddo, e si sfrutta la sua caratteristica di variare la tensione ai suoi capi di circa -2mV/K. Questa variazione viene moltiplicata per 2.5 e viene sommata con il segnale di termocoppia da IC3.

Non mi è chiara una cosa....i segnali che provengono dal giunto caldo e da l giunto freddo vengono sommati algebricamente, quindi in realtà avviene una differenza? Se cosi non fosse non riesco a capire il perché di questa somma.
Grazie

[IsidoroKZ]

Dato che la sottrazione non esiste, sommata vuol anche dire sottratta

In realta` devi sommare la temperatura di giunto freddo. Se il giunto freddo e` a 22 C (non ho il pallino comodo sul portatile, solo gradi Celsius, non coulomb ), la temperatura che leggeresti se non compensassi sarebbe di 22 K piu` bassa.

La termpocoppia non sa che cosa sia lo zero gradi Celsius, da` una tensione legata alla differenza delle temperature fra giunto caldo e freddo.

Segui il mio consiglio, cambia circuito!

[AlexFRS3]

Purtroppo il circuito non posso cambiarlo, devo accontentarmi....
Qualcuno sa a cosa può servire il partitore di tensione che segue l'amplificatore IC1, e cioè quello composto da R13 ed RV3?
Grazie.

[IsidoroKZ]

Serve ad aggiungere una costante sull'uscita, esattamente come RV2. Solo che con RV2, girando il potenziometro da un estremo all'altro alla tensione di uscita verrebbe sommata una tensione da 0V a oltre 13V (in realta` non ce la fa perche' l'alimentazione e` solo a 12V), mentre ruotando RV3 si somma una tensione di uscita da 0V a 1V circa.

Hai detto che devi realizzare un circuito, quindi non ce l'hai ancora fatto. CAMBIALO, questo e` decisamente brutto.

A parte i problemi che ti avevo gia` segnalato legati all'uso del diodo come sensore di temperatura, considera questo.

Il circuito e` uno strumento di misura che dovrebbe dare in uscita una tensione da 0V a 8V. Per come e` fatto, se non si sommassero degli offset positivi, di suo la tensione di riferimento sarebbe dalle parti di -8V (diciamo compreso fra -9V e -7V). Questo offset deve essere compensato, traslando tutte le tensioni verso il positivo in modo da avere l'intervallo fra 0V e 8V.
La traslazione va fatta ad esempio sommando una tensione fissa di 7V, piu` una regolazione variabile fra 0V e 2V

Invece nel circuitto hai una regolazione che ti permette di aggiungere alla tensione di uscita un offset variabile da 0V a 13V, piu` un altro con range di 0V-1V. La domanda e` perche' due regolazioni? Perche' una regolazione con una capacita` di intervento decisamente enorme rispetto al necessario? Una cosa del genere manda a pallino la stabilita` del circuito... Secondo me la ragione di due regolazioni di offset, una con range enorme rispetto al necessario e` perche' chi ha fatto il circuito non aveva le idee molto chiare.
Da dove arriva quello schema?
Dammi retta, cambia circuito

[AlexFRS3]

Serve ad aggiungere una costante sull'uscita, esattamente come RV2. Solo che con RV2, girando il potenziometro da un estremo all'altro alla tensione di uscita verrebbe sommata una tensione da 0V a oltre 13V (in realta` non ce la fa perche' l'alimentazione e` solo a 12V), mentre ruotando RV3 si somma una tensione di uscita da 0V a 1V circa.

Hai detto che devi realizzare un circuito, quindi non ce l'hai ancora fatto. CAMBIALO, questo e` decisamente brutto.

A parte i problemi che ti avevo gia` segnalato legati all'uso del diodo come sensore di temperatura, considera questo.

Il circuito e` uno strumento di misura che dovrebbe dare in uscita una tensione da 0V a 8V. Per come e` fatto, se non si sommassero degli offset positivi, di suo la tensione di riferimento sarebbe dalle parti di -8V (diciamo compreso fra -9V e -7V). Questo offset deve essere compensato, traslando tutte le tensioni verso il positivo in modo da avere l'intervallo fra 0V e 8V.
La traslazione va fatta ad esempio sommando una tensione fissa di 7V, piu` una regolazione variabile fra 0V e 2V

Invece nel circuitto hai una regolazione che ti permette di aggiungere alla tensione di uscita un offset variabile da 0V a 13V, piu` un altro con range di 0V-1V. La domanda e` perche' due regolazioni? Perche' una regolazione con una capacita` di intervento decisamente enorme rispetto al necessario? Una cosa del genere manda a pallino la stabilita` del circuito... Secondo me la ragione di due regolazioni di offset, una con range enorme rispetto al necessario e` perche' chi ha fatto il circuito non aveva le idee molto chiare.
Da dove arriva quello schema?
Dammi retta, cambia circuito

Io devo realizzare una relazione, non il circuito.
L'utilizzo di questo circuito non dipende da me, quindi non posso farci nulla. Vi ho posto questa domanda poiché neanche il mio prof sa a cosa serve quel partitore.
Quindi la sua funzione è aggiungere una costante all'uscita, ok, ma applicazioni pratiche ce ne sono?

Secondo me la ragione di due regolazioni di offset, una con range enorme rispetto al necessario e` perche' chi ha fatto il circuito non aveva le idee molto chiare.

Quindi se fosse stato progettato con più cura quel partitore non sarebbe dovuto esistere?
Grazie.

[IsidoroKZ]

Io devo realizzare una relazione, non il circuito.

E l'avevi anche scritto nella prima frase del primo messaggio, solo che avevo mancato completamente la parola "relazione"! Chiedo scusa. Mi serve sapere che cosa studi e per quale corso stai facendo questa relazione.

L'utilizzo di questo circuito non dipende da me, quindi non posso farci nulla. Vi ho posto questa domanda poiché neanche il mio prof sa a cosa serve quel partitore.
Quindi la sua funzione è aggiungere una costante all'uscita, ok, ma applicazioni pratiche ce ne sono?

Ah, 'sti professori che in realta` sono braccia rubate all'agricoltura
Si`, serve aggiungere una costante all'uscita per tarare il circuito. Prendi la termocoppia, la metti in ghaccio e acqua e regoli il pot finche' da` 0V in uscita.

Quindi se fosse stato progettato con più cura quel partitore non sarebbe dovuto esistere?

Si`, qualcosa del genere.

La tensione di uscita del circuito vale:

Vu=Vtermocoppia*619-Vdiodo*12.7+Costante di RV2 + Costante di RV2+costante di RV3

Se non ci fosse l'aggiunta di una "costante" regolabile con un potenziometro, l'uscita diventerebbe molto negativa perche' la tensione del diodo, mezzo volt abbondante, sarebbe moltiplicata per 12.7 (valore dato da R4 R7 R11 R15). Bisogna aggiungere un offset in modo da avere 0V in uscita a zero gradi Celsius. L'offset dovrebbe essere regolabile fra +6V e +8V in modo da compensare le differenze fra un diodo e l'altro. L'effetto di RV2 e` di aggiungere all'uscita una costante che puo` essere scelta nell'intervallo fra 0V e 8V, mentre RV3 aggiunge all'uscita un'altra costante che puo` essere scelta nell'intervallo fra 0V e 1V.

Quindi un circuito "buono" anzi no, un po' meglio di quello che hai, dovrebbe avere al posto di RV2 una resistenza fissa calcolata in modo da dare in uscita una costante FISSA di 6V, e RV3 calcolato in modo da dare un offset variabile fra 0V e 2V.

Dove hai trovato quel circuito? Da dove arriva?

[AlexFRS3]

Dove hai trovato quel circuito? Da dove arriva?

Io frequento un Istituto Tecnico Industriale, specializzazione Elettronica e Telecomunicazioni.
Ora a sistemi stiamo trattando il condizionamento dei segnali.

Il circuito arriva direttamente dall'armadietto del 'laboratorio' di sistemi, in cui ci sono manuali e roba varia. Più di questo non so.