Acquisizione Temperatura - Bobina mobile di un amplificatore

[Marchio]

Salve a tutti, sono uno studente di Ingegneria. Per il progetto della mia tesi avrei bisogno di un sensore di temperatura (possibilmente di dimensioni ridotte) per misurare la temperatura della bobina mobile di un amplificatore audio (arrivando al massimo a 300/350 °C). Facendo delle ricerche su internet ho visto che potrebbero andare bene le termopile o i pirometri, ma mi sarebbe d'aiuto avere un parere da chi se ne intende più di me. Mi sapete consigliare qualche marca in particolare? Grazie in anticipo per qualsiasi aiuto.

[Livio Orsini]

..la temperatura della bobina mobile di un amplificatore audio...

Intendi forse la bobina mobile di un altoparlante audio, perchè in un amblificatore di bobine mobili proprio non mi risulta che ce ne siano (però non si sa mai )

Hai dimenticato di precisare la precisione di misura.

Comunque potresti usare delle termoresistenze, tipo PT100. Ne costruiscono di molto piccole e leggere. Il problema potrà essere il collegamento tra questo dispositivo ed il resto del circuito. Ma questo è un problema comune a qualunque tipo di sensore.

Ovviamente poi necessita l'interfaccia di misura, ma di queste ne esistono di svariati tipi, con svariati prezzi e, ovviamente svariate precisioni.

[Marchio]

Grazie mille per la risposta. Intendevo proprio la bobina dell'altoparlante, scusami. Ho il brutto vizio di chiamare tutto "amplificatore".

Per quanto riguarda la precisione di misura non ci sono problemi, può essere anche abbastanza bassa. Anche una tolleranza di 5°C può andare bene.

Comunque, visto che non sono sicuro della chiarezza del mio post precedente, cerco di spiegare meglio il mio problema, allegando il disegno della sezione dell'altoparlante:

Quello da 2,24 mm è il traferro nel quale è posta la bobina (quella segnata in rosso, disegnata però indicativamente senza rispettare le dimensioni reali), la quale, facendo riferimento al disegno, si muove in orizzontale. Non so di preciso quanto sia spessa la bobina, ma sicuramente lo spazio tra essa e le pareti del traferro è molto ridotto. Mi sapete dire se esistono dei sensori sottilissimi da mettere a contatto della bobina? Magari i MEMS??

Questa sarebbe la soluzione migliore. Nel caso ciò non fosse possibile si potrebbe utilizzare un sensore ottico puntato sulla parte visibile della bobina. Anche qui però ci sarebbe un ulteriore problema: infatti in alcuni modelli la bobina rimane sempre all'interno dello spazio che in figura misura 69 mm, cioè non è mai visibile all'interno dell'altoparlante. Penso che in quel caso bisognerebbe praticare un foro nel quale andare a mettere il sensore.

Ho guardato i PT100; le termoresistenze andrebbero benissimo allo scopo, ma non sono riuscito a capire se sia possibile ottenere dimensioni che potrebbero andare bene per le mie necessità.

[Livio Orsini]

Prima cosa. Meglio non allegare foto cos' "pesanti". In casi come questo è più efficiente pstare il link ad un "repository" pubblico (ce ne sono un'infinità sulla rete)

Per il tuo problema. Non credo sia possibile trovare un sensore di temperatura che, con il relativo cablaggio, possa essere alloggiato nel traferro. O alla bobina mobile ci arrivi per altra via, opure ti devi accontentare di un sensore senza contatto, un lettore di infrerossi. Però sono tutt'altro che a buon mercato

[roberto8303]

io penso che l unica soluzione è il lettore ad infrarossi... stai parlando quindi di un altoparlante dinamico...

non credo che praticamente ci sia la possibilita di mettere un sensore nel gioco hai 2,4 mm dovresti trovare un sensore di meno di 1mm

quindi rompere il tappo per accedere nel giogo ...ma poi come fissi il sensore? il ragno tiene centrata la bobina mobile nella cavita del magnete (traferro) per non provocare sfregamenti tra la bobina e il magnete...quindi se non fissi bene il sensore potrebbe con le vibrazioni toccare da qualche parte...

poi senza tappo la polvere con il tempo potrebbe dare fastidio al movimento orizzontale e perfino bloccare la bobina mobile per lo sporco...poi non so se il sensore possa lavorare bene vicino ad una fonte di disturbo prodotta dalla calamita del magnete... e poi come e perche dovrebbe arrivare ad una temperatura di 300 gradi senza che la bobina non si bruci???

[Marchio]

Scusate per l'immagine troppo grande. Purtroppo non posso modificare il post e inserire il thumbnail.

Per quanto riguarda il sensore nel traferro allora è proprio come pensavo, non è fattibile.

Usando il lettore a infrarossi c'è il problema della visibilità della bobina che non è sempre garantita.

L'ultima soluzione che mi viene in mente sarebbe quindi quella di andare a modificare l'altoparlante, con tutti i dubbi che giustamente ha espresso roberto8303.

Ha senso misurare la temperatura fino a 300/350 °C perchè quella è la temperatura oltre la quale i migliori collanti e materiali adesivi non resistono. La bobina non si fonde fino a circa 1200 °C.

Grazie dei pareri, molto gentili. Se avete altri consigli sono più che ben accetti.

[thinking]

L'aumento di temperatura provocherà senz'altro una variazione della resistenza ohmica della bobina. Io tenterei la strada di misurare la resistenza ohmica della bobina anche se capisco che non sarà facile mentre è in funzione l'altoparlante. Anche perché hai detto che non ti serve molta precisione. Non so come aiutarti nel misurarla però...

Ciao

[Pax8]

Ciao, la butto li...

misura indiretta della temperatura tramite la variazione di resistenza della bobina.

Non che il metodo sia praticissimo ed esatto, ma considerata la modesta precisione richiesta nella misura...

[Marchio]

Esatto, quello è l'approccio che ho trovato anche sui vari libri e documenti dell'AES: misura della tensione e della corrente per trovare l'impedenza e poi calcolo della temperatura con la formula apposita.

Il fatto è che è molto complicato misurare anche l'impedenza dal momento che varia con la frequenza. Se poi il segnale in ingresso è un segnale musicale è praticamente impossibile misurarla in tempo reale.

[Pax8]

Vedo che ho scritto le stesse cose di "thinking" praticamente nello stesso momento

La misura della resistenza in tempo reale la vedo una strada percorribile ma decisamente in salita. Io proverei applicando un segnale musicale per un certo periodo, quindi lo toglierei e farei la misura di resistenza in continua. Bisogna considerare però l'inerzia termica della bobina

[Livio Orsini]

Quoto la proposta di Pax8. Se piloti l'altoparlante con un ampli accopiato in continua, tipo single ended a doppia alimentazione senza condensatore in uscita, non è neanche difficile esiguire questa procedura. puoi applicare un segnale musicale di ampiezza definita, per un tempo sufficientemente lungo da causare l'innalzamento della temperatura, poi togli il segnale musicale applichi un offset in continua. Se in serie all'altoparlante hai una rsistenza di vaore noto e stabile, è sufficiente misurare la tensione totale e quella ai capi del resitore. Si fa una prima misura a freddo, per avere il riferimento di resistenza, poi tutte le altre misure.

Puoi anche congeniare un sistema di misura in automatico così da ridurre i tempi necessari all'operazione.

[Marchio]

Probabilmente alla fine penso che mi dirigerò in quella direzione, studiando la misura in tempo reale solo teoricamente; anche perchè non ho trovato nessuna azienda che riesce ad eseguirla per cui non è decisamente una cosa così semplice da fare

[max.riservo]

Forse, con un pò di pazienza e di ingegno, potresti tentare di utilizzare una Pt100 'nuda' (ovvero senza alcun rivestimento metallico). In fondo il sensore vero e proprio è grande +/- 1 mm2.

Potresti anche tentare di utilizzare una termocoppia autocostruita (vedi link allegato : Termocoppia didattica)

[Marchio]

Ciao, grazie per la risposta!

Il problema rimane sempre quello dello spazio ridotto in cui dovrebbe essere messo il sensore..per quanto riguarda la Pt100 adesso provo a valutare la tua idea, andando a studiarmi com'è fatta..grazie del consiglio

[Marchio]

Ri-salve a tutti. Mi è venuta un'idea e vorrei sapere da voi se la cosa è fattibile.

Se io praticassi un foro molto piccolo per arrivare fino alla bobina, potrei poi utilizzare una fibra ottica che arriva al sensore ottico che pongo all'esterno?

In teoria la fibra ottica non dovrebbe disperdere il segnale e portarlo tutto al sensore. O no?

[Livio Orsini]

Con la fibra ottica trasporti un segnale ottico. Ammesso, e non concesso, che la tua fibra trasporti senza perdite la radiazione infrarossa della bobina potresti effettuare una specie di termofotogramma del punto visulaizzato dalla fibra. In teoria è fattibile, in pratica non so. Vedo molte, e gravi, criticità

[Marchio]

Grazie mille per la risposta. Perlomeno adesso so che la cosa è studiabile, per cui approfondirò il discorso. Grazie ancora!

[Livio Orsini]

Perlomeno adesso so che la cosa è studiabile, per cui approfondirò il discorso.

Tienici informati se prosegui su questa strada. Il problema non è semplice, ma sicuramente è molto interessante (almeno per me )

[Marchio]

Sarà sicuramente fatto!

[Marchio]

Rieccomi. Questo problema mi sta facendo diventare matto e mi sa che il mio stage si prolungherà. Poco male, l'importante è riuscire a tirarne fuori qualcosa.

Prima di prendere in considerazione la possibilità descritta prima (fibra ottica), ho deciso di analizzare la possibilità di utilizzare una termocoppia da far passare nel parapolvere del woofer. Mi servirebbe quindi una termocoppia più piccola possibile che arrivi anche a 200/250 °C. Qualcuno me ne sa consigliare una? Mi sapete dire se per applicarla al corpo caldo (in questo caso la bobina) basta il silicone o sia necessario un altro tipo di collante?

Grazie dell'aiuto!

[taratista]

Buona sera

Per termocoppie in miniatura io in una occasione ho utilizzato queste http://www.tersid.it/userfiles/file/TC%20Minia.pdf

Vedi tu se ti può essere di aiuto per l' applicazione chiedi a loro direttamente ti sapranno consigliare

ciao

Modificato: 8 luglio 2009 da taratista

[Marchio]

Ciao taratista! Grazie mille, veramente molto interessante.

Li ho sentiti e probabilmente ho trovato la termocoppia che fa per me, diametro 0,25 mm. Adesso vediamo cosa riesco a fare con le termocoppie.

[taratista]

Buon giorno

Vedi tu io ti ho solo dato uno spunto, anche perchè per motivi di tempo non ho potuto leggere tutta la discussione.

Adesso vediamo cosa riesco a fare con le termocoppie

Nel senso se riesci a fare la misura che ti serve?

ciao buon appetito a tutti

[Marchio]

Si si, adesso ho effettuato l'ordine. Appena arriva vedo di tirarne fuori qualcosa di interessante. Grazie ancora per il prezioso aiuto!

[max.riservo]

Alla fine sei arrivato alla termocoppia .... come suggerito parecchio tempo addietro.

Non sono un utilizzatore di tali sensori (normalmente utilizzo Pt100), comunque procurati un buon convertitore di segnale (TK - mA) opure un visualizzatore dotato di ingresso TK.