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Progetto rilevazione temperatura/umidità e relè

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] Progetto rilevazione temperatura/umidità e relè

Messaggioda Foto UtenteHellzakk » 19 gen 2008, 16:23

Salve, giungo qui da un altro forum a causa della poca "partecipazione" riscontrata, spero che qui possa andare meglio :D

Penso che potrebbe nascerne una discussione molto interessante per chi non è ferrato in elettronica e si potrebbero spiegare concetti magari molti banali per alcuni ma non esattamente chiari per tantissimi altri (me compreso eheh 8) )

Espongo a grandi linee la funzione del circuito.

Tramite sensore di temperatura e di umidità devo attivare-disattivare una presa della corrente elettrica (alla quale è collegato il relativo apparecchio di riscaldamento o di umidificazione).

I passi da fare sono i seguenti:

1 : Rilevazione della misura fisica e opportuno condizionamento del segnale
2 : Configurazione relè in modo tale che
- Attivi la presa se la Temperatura scenda sotto x °C
- Disattivi la presa se la temperatura supera i x+dx °C
- Stessa cosa per l'Umidità
3 : Effettuare gli opportuni collegamenti

Sono un perito informatico, ho qualche nozione di elettronica ma niente di approfondito.
Vorrei riuscire a realizzare questo progetto con il vostro aiuto per capirne bene il funzionamento (copiare progetti già realizzati non mi piace :D ) e adattarlo alle mie esigenze.

Prendiamo in esame il punto 1.

Assumendo di voler utilizzare un sensore di temperatura AD590 (meglio usarne uno resistivo?) ho trovato questo schema :

Immagine

ma non riesco a capirne bene il funzionamento.
Qualcuno sarebbe così gentile da aiutarmi?
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[2] Re: Progetto rilevazione temperatura/umidità e relè

Messaggioda Foto Utenteg.schgor » 19 gen 2008, 17:41

Prima di tutto bisogna capire cos'e' un AD590. Qui lo spiega:
http://www.capponcino.it/alessio_old/fi ... ratura.pdf
Poi cos'e' un Amplificatore Operazionale (LM741):
http://digilander.libero.it/nick47/opam.htm

Credo che alla fine lo schema riportato sia chiaramente interpretabile
(ove non lo fosse, ci risentiamo).
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[3] Re: Progetto rilevazione temperatura/umidità e relè

Messaggioda Foto UtenteHellzakk » 20 gen 2008, 2:54

l'a.o. viene usato per condizionare il segnale proveniente dal sensore ad590 giusto?

praticamente serve per avere in uscita 0 V quando il sensore rileva il valore che noi vogliamo a fondo scala e x V quando invece siamo al valore massimo che vogliamo rilevare (x V è inteso come +-Vcc [ Tensione di alimentazione dell'a.o.] meno la caduta di tensione sulle resistenze), giusto?
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[4] Re: Progetto rilevazione temperatura/umidità e relè

Messaggioda Foto Utenteg.schgor » 20 gen 2008, 9:25

L'AD590 e' un generatore di corrente funzione della temperatura, mentre l'amplificatore
e' in equilibrio solo quando le correnti al nodo d'ingresso negativo si annullano.
Attraverso quindi la taratura di R1 ed R2, si puo' fare in modo che l'uscita V0, sia
proporzionale alla temperatura (0V a 0°C, 10 V a 100°C).
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[5] Re: Progetto rilevazione temperatura/umidità e relè

Messaggioda Foto UtenteHellzakk » 20 gen 2008, 18:01

ma in uscita dall'ad590 abbiamo una variazione di corrente che ci indica la variazione di temperatura giusto?

lavora in °K quindi

218°K = -55°C
273°K = 0°C
323°K = 50°C
373°K = 100°C
423°K = +150°C


Per fissare il valore di fondo scala, devo fare in modo che la corrente in uscita in quel determinato valore sia 0, questo si ottiene inserendo una resistenza in uscita dall'ad590 che faccia passare una corrente di 273 uA, cioè quella relativa al valore di fondo scala scelto (0°C = 273 °K = 273 uA), giusto?

Ir = 273 uA
V = 5V

Ir = V/R ---> R = V/Ir = 5V/(272 x 10^-6) = 18,315 kohm


In questo modo in uscita avremmo una corrente di 0 uA a 0°C?
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[6] Re: Progetto rilevazione temperatura/umidità e relè

Messaggioda Foto Utenteg.schgor » 20 gen 2008, 19:04

Devi tener conto di quanto ti ho detto sull'equilibrio dell'amplificatore che e' reazionato da R2.

Allora per temperatura di 0°C:
Corrente AD590 = 0.273mA, uscita amplificatore Vo=0
equilibrio all'ingresso - : 5V/R1- 0.273mA = 0
Quindi R1 = 18K315 (come il tuo risultato)

Per temperatura di 100°C:
Corrente AD590 = 0.373mA, uscita amplificatore Vo=10
equilibrio all'ingresso - : 5V/R1- 0.373mA +10/R2= 0
Quindi R2 = 100K

(I rispettivi potenziometri consentono di compensare le tolleranze delle resistenze effettive)
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[7] Re: Progetto rilevazione temperatura/umidità e relè

Messaggioda Foto UtenteHellzakk » 21 gen 2008, 0:12

a questo punto se misurassimo con un tester in volt la V0 otterremo 0V a 0°C e crescendo linearmente 10V a 100°C?

Immagine

questo è uguale all'altro (senza i potenziometri) giusto?
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[8] Re: Progetto rilevazione temperatura/umidità e relè

Messaggioda Foto Utenteg.schgor » 21 gen 2008, 8:59

Si', e' cosi'.
Il problema pratico sta poi nel trasformare questo valore di tensione in indicazione digitale
(se si vuole una misura in °C).
Se invece si tratta di un controllo (come nel tuo caso), questo segnale puo' essere usato
direttamente in un comparatore (cioe' confrontato con il valore di riferimento).
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[9] Re: Progetto rilevazione temperatura/umidità e relè

Messaggioda Foto UtenteHellzakk » 21 gen 2008, 20:57

Quelle sono le formule generali per condizionare un segnale con un a.p. invertente?

per i miei scopi non potrei usarlo anche in configurazione non invertente?
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[10] Re: Progetto rilevazione temperatura/umidità e relè

Messaggioda Foto Utenteg.schgor » 22 gen 2008, 1:25

Ma non volevi fare un controllo di range?
La fig 9 di questo illustra come
http://manuales.elo.utfsm.cl/datasheet/ ... c04496.pdf
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