Trasduttore di pressione

[simo85]

Buongiorno a tutti gli utenti,

Per un prossimo articolo riguardo ad un circuito realizzato che però vorrei rendere un po' più realistico, avrei bisogno di un aiuto per la selezione di un trasduttore di pressione, ma visto che putroppo non sono un esperto a riguardo pongo qui il mio quesito :)

Disponendo di un deposito pieno d'acqua vorrei conoscerne il livello basandomi su un certo valore di tensione restituito da un trasduttore di pressione, facendo anche uso di un circuito comparatore alimentato a 12V.
In funzione del valore di tensione restituito, e grazie alla tensione di riferimento dei comparatori, dovrei essere in grado di determinare una percentuale relativa alla quantità d'acqua presente nel deposito.

Questa è una rappresentazione di collegamento tra il trasduttore ed il comparatore di livello.

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Immagino che il rango di pressione del trasduttore dipenda anche dalla capienza del deposito, quindi penso sia bene che cominci a studiarmi un po' questo link, dico bene?

Oltre alla tensione di alimentazione (12V) ed alla pressione che immagino sia il dato più importante, per caso mi sto dimenticando qualcosa?
Spero di non aver detto qualche boiata.

Grazie mille per il vostro aiuto ed interesse.

[IsidoroKZ]

L'aumento di pressione scendendo nel liquidi dipende solo dall'altezza del liquido, non dalla forma del recipiente. Vedi legge di Stevino e come particolare curioso botte di Pascal o paradosso idrostatico.

[simo85]

OK grazie mille per la dritta :) Vedo di approfondire quello che mi hai indicato. Molto probabilmente tornerò ad esporre eventuali dubbi.

A presto, buona giornata.

[DirtyDeeds]

per caso mi sto dimenticando qualcosa?

In commercio si trovano trasduttori di pressione sommergibili proprio per questo tipo di applicazione (fai una ricerca con "submersible pressure transducer"). Per molti trasduttori di questo tipo il fondo scala è già dato in metri (o piedi, talvolta) d'acqua.

Normalmente, però, questi trasduttori sono trasduttori piezoresistivi a ponte di Wheatstone (quattro estensimetri montati su un diaframma deformabile) e l'uscita non può essere connessa come hai disegnato tu, ma bisogna amplificarla con un amplificatore da strumentazione (se ne trovano però anche con uscita già amplificata o con uscita 4-20 mA). Tieni anche conto che, normalmente, per quelli non amplificati, la tensione di uscita a fondo scala è dell'ordine del centinaio di mV.

Siccome bisogna compensare per le variazioni di pressione atmosferica, in applicazioni come quella che stai guardando conviene prendere un trasduttore con tubo di ventilazione (vented).

Infine, siccome la temperatura dell'acqua in un serbatoio può essere soggetta a variazioni, meglio prenderli compensati in temperatura o prevedere una compensazione esterna.

Non è il caso della tua applicazione, ma i trasduttori di pressione sommergibili buoni con accuratezza dell'ordine dello 0.1%-0.5% costicchiano intorno al migliaio di euro.

[simo85]

Grazie mille anche a te DirtyDeeds, vi faccio sapere appena riesco!

Un abrazo

[mir]

Se ti occorrono informazioni su trasduttori di pressione per applicazioni industriali puoi dare un'occhiata qui.

[simo85]

Grazie anche a te mir, sicuramente mi sarà utile il link

Dunque, siccome sono sempre tanto curioso, la mia intenzione era di capire come calcolare da me il valore di pressione che deve "tradurre" il trasduttore..
Solo ora ho potuto leggere meglio la risposta di DirtyDeeds, perché stamattina ero ancora assonnato. Ottimi consigli pratici :)

Da quello che ho capito leggendo il link della Legge di Stevino, la formula è quindi



A questo punto conoscendo la profondità del deposito ed usando il valore standard di pressione atmoferica, il risultato è il dato del trasduttore che interessa a me, o sono finito subito in un campo di patate tralasciando qualcosa?

Nel caso che abbia capito bene quindi, il valore in questione sarebbe quello riportato nella scheda tecnica del trasduttore, che a sua volta sarà proporzionale ad un valore di tensione di output che eventualmente si dovrà amplificare..
Successivamente sarò io che calcolerò l'altezza ed in base al volume del deposito potrò calcolare anche i litri d'acqua nel deposito.

Spero di non aver capito male. Ora mi cerco qualcosa sulla botte di Pascal.

[DirtyDeeds]

A questo punto conoscendo la profondità del deposito (h) ed usando il valore standard di pressione atmoferica, il risultato è il dato del trasduttore che interessa a me

Sì, se h è la profondità della cisterna, ciò che ottieni è la massima pressione che dovrà misurare il trasduttore: la sua portata a fondo scala dovrà quindi essere maggiore o uguale al valore così ottenuto.

Poi, come ho detto sopra, per i trasduttori costruiti per questo tipo di applicazione la portata a fondo scala è spesso espressa in metri d'acqua. Un esempio di trasduttore per misure di livello lo trovi qui. Questo è già un trasduttore di quelli buoni (sorry, non avevo sottomano il data sheet di uno low-cost!), compensato in temperatura e con tubo di ventilazione, e come vedi dal data sheet la portata è data in metri d'acqua (fino a 600 m ).

[simo85]

per i trasduttori costruiti per questo tipo di applicazione la portata a fondo scala è spesso espressa in metri d'acqua.

OK quindi si tratta solo di fare la conversione.

Non ti preoccupare per il prezzo, il progetto era a scopo didattico e la simulazione del trasduttore fu implementata con un potenziometro. Per quello volevo renderlo un po' più realistico, in più per il momento non posso spendere tanti soldi per Natale :)

Sono contento.
Grazie a tutti