Interfaccia Sensore Pioggia con Smartswitch

[MarcoD]

Per me, lo schema al post 39 con i valori indicati può funzionare.
Aggiungerei un poco di isteresi, in modo da evitare che il prossimità dell'equilibrio il LED rimanga sottoacceso.
non ho fatto i calcoli, ipotizzo una isteresi di qualche percento del fondo scala.
Collegherei un resistore da supponiamo 1 M ohm o 2,2 Mohm fra ingresso " V+" e uscita Vout e vedrei che effetto fa.

[maxiteris]

Non sto dicendo che sbagli ma dovresti spiegare il motivo per cui vuoi aggiungere una resistenza, indicarne il valore, ed indicare anche il valore del trimmer collegato in serie.

I valori di R3 ed R4 sono indicati nello schema entrambe 10KOhm.
La resistenza in serie è per realizzare un partitore altrimenti comunque regoli il trimmer l'ingresso V- si trova a Vcc.
Sto sbagliando?

[maxiteris]

Per me, lo schema al post 39 con i valori indicati può funzionare.
Aggiungerei un poco di isteresi, in modo da evitare che il prossimità dell'equilibrio il LED rimanga sottoacceso.
.

Si anche io credo che funzioni... anche se non ho testato non vedo perche non dovrebbe...
L'isteresi è il passo successivo ma vorrei che analizzassimo il mio ragionamento prima...
questo perché vorrei capire se c'e un metodo di progettazione anche delle semplice "norme"
che vengono usate...per esempio nel partitore realizzato da David sull'ingresso V+ non credo sia un caso che il valore di 10KOhm per la resistenza e per la sonda NTC....

[davidde]

La resistenza in serie è per realizzare un partitore altrimenti comunque regoli il trimmer l'ingresso V- si trova a Vcc. Sto sbagliando?

Si, con il trimmer collegato come nello schema che ho postato realizzi un partitore che ti permette di coprire tutto il campo di tensioni che va da Vcc fino a GND. In questo caso da 5V fino a 0V. Ovviamente dovrai collegarlo bene, i teminali laterali andranno uno a Vcc e l'altro a GND mentre il cursore (ovvero il pin che fa capo al contatto strisciante) andrà collegato all'ingresso del comparatore.

...questo perché vorrei capire se c'e un metodo di progettazione anche delle semplice "norme"
che vengono usate...per esempio nel partitore realizzato da David sull'ingresso V+ non credo sia un caso che il valore di 10KOhm per la resistenza e per la sonda NTC....

Dai dati che avevi postato (messaggio [32]) rilevando i valori del tuo trasduttore si capisce che hai per le mani una sonda NTC da 10kohm. Io gli ho semplicemente messo in serie una resistenza da 10kohm che permette di fissare una tensione all'ingresso non invertente di 2,5V circa nel caso venga misurata una temperatura di 25°C. Oltre a questo va tenuto conto del fatto che gli ingressi del comparatore vanno a caricare i nodi introducendo errori sulle misure effettuate. Bisogna quindi, anche in modo sommario, assicurarsi che gli effetti introdotti dagli ingressi rimangano trascurabili.
Nel caso dell' LM393 il datasheet parla di una corrente di bias massima di 250nA e quindi bisogna garantire che la corrente che scorre nel partitore sia sufficientemente alta da non risentirne. Grosso modo nel ramo della sonda hai una resistenza complessiva a 25°C di 20kohm che fissa la corrente a 250µA (5/20000), essendo la corrente dell'ingresso mille volte inferiore sei certo che il nodo d'ingresso non invertente non venga caricato e quindi la misura non venga falsata.
Queste sono le semplici considerazioni che avevo fatto io per impostare i valori iniziali di partenza.

Una cosa che ad esempio non mi piace dello schema che ho postato è proprio che il trimmer così collegato permette un range di tensioni in ingresso troppo ampio, inadatto al termostato che vorresti fare. Sarebbe più elegante calcolare il trimmer e le resistenze in modo che sull'ingresso invertente tu possa variare la tensione da un valore minimo ad un massimo corrispondenti ai valori minimi e massimi delle temperature che vuoi misurare.

[maxiteris]

maxiteris ha scritto:
La resistenza in serie è per realizzare un partitore altrimenti comunque regoli il trimmer l'ingresso V- si trova a Vcc. Sto sbagliando?


Si, con il trimmer collegato come nello schema che ho postato realizzi un partitore che ti permette di coprire tutto il campo di tensioni che va da Vcc fino a GND.

Immaginavo ste stessi sbagliando ma la speigazione è stata utile per rivedere in funziomento del trimmer...

Dai dati che avevi postato (messaggio [32]) rilevando i valori del tuo trasduttore si capisce che hai per le mani una sonda NTC da 10kohm. Io gli ho semplicemente messo in serie una resistenza da 10kohm che permette di fissare una tensione all'ingresso non invertente di 2,5V circa nel caso venga misurata una temperatura di 25°C. Oltre a questo va tenuto conto del fatto che gli ingressi del comparatore vanno a caricare i nodi introducendo errori sulle misure effettuate. Bisogna quindi, anche in modo sommario, assicurarsi che gli effetti introdotti dagli ingressi rimangano trascurabili.
Nel caso dell' LM393 il datasheet parla di una corrente di bias massima di 250nA e quindi bisogna garantire che la corrente che scorre nel partitore sia sufficientemente alta da non risentirne. Grosso modo nel ramo della sonda hai una resistenza complessiva a 25°C di 20kohm che fissa la corrente a 250µA (5/20000), essendo la corrente dell'ingresso mille volte inferiore sei certo che il nodo d'ingresso non invertente non venga caricato e quindi la misura non venga falsata.
Queste sono le semplici considerazioni che avevo fatto io per impostare i valori iniziali di partenza.

Una cosa che ad esempio non mi piace dello schema che ho postato è proprio che il trimmer così collegato permette un range di tensioni in ingresso troppo ampio inadatto al termostato che vorresti fare. Sarebbe più elegante calcolare il trimmer e le resistenze in modo che sull'ingresso invertente tu possa variare la tensione da un valore minimo ad un massimo corrispondenti ai valori minimi e massimi delle temperature che vuoi misurare.

Bene bella spiegazione perché non si mettono i componenti così anche se poi funziona lo stesso...

Una cosa che ad esempio non mi piace dello schema che ho postato è proprio che il trimmer così collegato permette un range di tensioni in ingresso troppo ampio inadatto al termostato che vorresti fare. Sarebbe più elegante calcolare il trimmer e le resistenze in modo che sull'ingresso invertente tu possa variare la tensione da un valore minimo ad un massimo corrispondenti ai valori minimi e massimi delle temperature che vuoi misurare.

Questo infatti era un aspetto che mi sembravo non approfondito adeguatamente ... quindi adesso provo a fare questi calcoli, poi li vediamo ed a qual punto possiamo passare alla isteresi.

Un sola cosa davidde in merito ai calcoli che ho svolto ( parte i valori delle reistenze) puoi aggiungere qualcosa?

NEXT STEP
Calcolare il trimmer e le resistenze in modo che sull'ingresso invertente tu possa variare la tensione da un valore minimo ad un massimo corrispondenti ai valori minimi e massimi delle temperature che vuoi misurare.
Vi faccio sapere

[davidde]

Un sola cosa davidde in merito ai calcoli che ho svolto (parte i valori delle reistenze) puoi aggiungere qualcosa?

...questo perché vorrei capire se c'e un metodo di progettazione anche delle semplice "norme" che vengono usate..

Mi perdo nei tuoi calcoli... non saprei cosa aggiungere... L'impressione che ho però è che tu stia cercando nella matematica una sorta di conforto. Nel senso:" non so bene cosa fare ma se trovo le equazioni sono a posto, dopo fan tutto loro".
Io credo che prima di arrivare a questo importante passaggio sia fondamentale sforzarsi per approfondire il senso di ciò che si vuole fare. Prima, fossi in te, lavorerei di fantasia sforzandomi per prevedere il risultato finale valutando limiti e vantaggi che le diverse soluzioni possono offrire. Mi raccomando, non vuole essere una critica ma piuttosto un suggerimento. Prima, secondo me, è sempre bene guardare il problema da lontano e in modo più generale, poi in una fase avanzata si scende nei particolari per approfondire ogni dettaglio.

Per esempio, io inizierei fissando e dichiarando tutte le specifiche che vorrei il termostato soddisfacesse (tensione di alimentazione, range di temperatura, tipo di uscita, etc.) e di lì partirei per discutere le soluzioni possibili.

[MarcoD]

Condivido quanto scritto da davidde.

Aggiungo: Prova a utilizzare per il trimmer al posto del valore di 10k, i valori di 100k e 1M ohm.
Cosa cambia? Di quanto varia l'assorbimento dall'alimentazione +5V per le varie condizioni e per i vari valori?

Per l'isteresi, se il termistore NTC è connesso al circuito con cavetti di quanche metro, è possibile che si inducano dei disturbi da parte del campo magnetico a 50 Hz degli eventuali alimentatori/dispositivi presenti?
Cosa possono provocare?

Nello schema evidenzia le connessioni dell'alimentazione e riporta il numero dei piedini conessi.

L'uscita è proprio solo il LED ?

[maxiteris]

L'impressione che ho però è che tu stia cercando nella matematica sorta di conforto. Nel senso:" non so bene cosa fare ma se trovo le equazioni sono a posto, dopo fan tutto loro".

Ahimè... credo tu abbia ragione.. è una scienza applicata...non è questo il modo corretto di procedere..

Ora tornando al progetto

Per esempio, io inizierei fissando e dichiarando tutte le specifiche che vorrei il termostato soddisfacesse (tensione di alimentazione, range di temperatura, tipo di uscita, etc.) e di lì partirei per discutere le soluzioni possibili.

Calcolare il trimmer e le resistenze in modo che sull'ingresso invertente tu possa variare la tensione da un valore minimo ad un massimo corrispondenti ai valori minimi e massimi delle temperature che vuoi misurare

Qui trovo in forte difficoltà... specifichiamo il range di temperatura 30°C- 40°C rispettivamente 9kohm e 6kohm del termistore. Mi viene l'idea di "filtrare" la tensione in ingresso sul + dell' ampop
... ma non saprei come fare... per il limite superiore avevo pensato ad un zener tra termistore e massa...
che fissa la tensione.. per il limite inferiore non ho idea
Come da schema e curva la tensione non dovrebbe scendere sotto circa 1,8V.

Chiedo lumi ... grazie

[davidde]

Ciao, andiamo per gradi.
Molto semplicemente avrai il tuo partitore resistivo composto da una resistenza da 10kohm collegata in serie alla sonda NTC. La tensione, nel punto di collegamento tra resistenza e sonda, sarà quindi funzione della temperatura misurata. Tale tensione verrà portata all'ingresso non invertente del comparatore.
Fissato il range di lavoro del termostato tra i 30 e i 40°C avrai due valori di tensione limite; uno legato al limite di temperatura inferiore e l'altro legato al limite di temperatura superiore:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Ipotizzando che l'ingresso del comparatore sia ideale (ovvero non eroga o assorbe corrente) sai calcolare che tensioni leggerà nei due casi?

[maxiteris]

Certamente,
come hai detto "Ipotizzando che l'ingresso del comparatore sia ideale" si riduce a calcolare l'equazione delle maglia e quindi:

30° - 9kohm - 2,3V

40° - 6Kohm - 1,85V