Cicuito di condizionamento del segnale di un trasduttore di temperatura

Materie:Appunti
Categoria:Elettronica

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Testo

RELAZIONE LABORATORIO TDP:
Titolo: Cicuito di condizionamento del segnale di un trasduttore di temperatura
Obiettivo: Realizzare un circuito che, dato un segnale d’ingresso tra –273°K e –323°K, dia un segnale di uscita che varia tra 0 e 5V.
Materiali:
3 resistenze da 10K,
1 resistenza da 220 ohm,
2 resistenza da 100K,
1 trimmer da 1K,
1 trimmer da 100k,
1 operazionale lm324,
alimentazione da +12V
Schema circuitale:

Analisi circuitale: Il termine” condizionamento” viene usato per indicare un ampia gamma di operazioni che rendono necessarie al fine di ottimizzare le prestazioni del sistema di acquisizione.
L’opportunita’ di inserire nel circuito di condizionamento un amplificatore con determinate caratteristiche,o di adottare particolari tecniche per limitare i disturbi ,o di linearizzare un segnale prima di presentarlo al convertitore ,deve essere valutata prendendo in considerazione diversi fattori.
Il circuito da noi realizzato ,è un circuito che per una variazione di temperatura da 0 a 50 °c , fornisce in uscita un segnale da 0 a 5v. Il trasduttore di temperatura eroga una corrente di 1 µA/°k (2.73 µA per T=0°c)che, a causa della resistenza da 10 k ohm in serie , determina un segnale Vs di 10 mv/°k.
A 0 °c, Vs, vale circa 2.73 V ed occorre quindi sottrargli una tensione Voff per avere un uscita pari a 0 V.
La tensione Voff si ottiene in questo caso impiegando un partitore resistivo connesso all’alimentazione di 5 V. Considerando l’importanza della stabilita di Voff,
si potrebbe eventualmente utilizzare un generatore di tensione di riferimento di precisione con un partitore di valore opportuno. Per T=50°c si ha Vs-Voff=500mV;
occorre pertanto amplificare il segnale di un fattore 10 per ottenere l’escursione desiderata.
Componenti
Caratteristiche principali
Prezzo in lire/confezione
IC LM324 (1)
Alimentazione singola: 1,5-16V
Alimentazione duale: 3-33V
Tensione di offset: 2.00V
770
AD590 (2)
Tensione massima di funzionamento: 30V
9.320
Potenziometro da 100kOhm (3)
Trimmer resistivi Cermet, multigiro.
Dissipazione a 70°: 0,5W
Tolleranza: T10%
5.000
Potenziometro da 1kOhm (3)
Trimmer resistivi Cermet, multigiro.
Dissipazione a 70°: 0,5W
Tolleranza: T10%
5.000
Resistenza variabile da 56kOhm (3)
Trimmer resistivi Cermet, multigiro.
Dissipazione a 70°: 0,5W
Tolleranza: T10%
5.000
Resistenza da 220Ohm (4)
Resistenza a pellicola di carbonio
Dissipazione a 70°: 0,125W
Tolleranza: T5%
1.080
Resistenza da 10kOhm (4)
Resistenza a pellicola di carbonio
Dissipazione a 70°: 0,125W
Tolleranza: T5%
1.080
Resistenza da 82kOhm (4)
Resistenza a pellicola di carbonio
Dissipazione a 70°: 0,125W
Tolleranza: T5%
1.080
Resistenza da 100kOhm (4)
Resistenza a pellicola di carbonio
Dissipazione a 70°: 0,125W
Tolleranza: T5%
1.080
Morsettiera a vite Phoenix Contact per circuito stampato (5)
Corrente massima:6A
Tensione massima:63V
9.410
Collaudo: Per procedere all’analisi circuitale è prima necessario controllare se è presente l’alimentazione ai capi del circuito.
Per regolare la tensione di offset dobbiamo regolare a circa 2,73V la tensione presente tra il cursore del trimmer da 1 kOhm e massa muovendo il cursore.
Per testare il circuito e quindi facilitare il controllo dei dati ottenuti, possiamo simulare l’integrato AD590 con un potenziometro da 100kOhm. Bisogna impostare quindi una tensione di 2,73V anche sul punto Vo per poi regolarla fino a 3,23V. L’operazionale adottato, vista la sua configurazione, amplifica la variazione tra i morsetti + e – di 10 volte. Con il potenziometro che simula l’AD590 si effettua una variazione che va da 2,73V a 3,23V avendo poi un’uscita che varia da 0V a 5V rispettivamente.

Esempio



  



Come usare