Inclinometro - Si blocca con caduta tensione

[Marco__]

Ciao a tutti, volevo farvi una domanda se potete rispondere.

Ho installato un inclinometro su di un braccio di un macchinario agricolo. L'inclinometro attiva una elettrovalvola al superamento dei 70° (è un semplice ON-OFF).

Il problema è che quando sulla macchina si attiva lo scambiatore di calore (il quale assorbe circa 15A) provoca una caduta di tensione che a volte blocca l'inclinometro, il quale non si attiva più salvo toglierne l'alimentazione e rimetterla.

Premetto però che l'inclinometro poggia su un relè in quanto il contatto chiuso dell'inclinometro sopporta al massimo 2A.

Inizialmente pensavo fosse un problema del relè e infatti avevo provato ad utilizzare un mosfet al posto del relè. Tutto sembrava andare bene ma poi mi ha ridato lo stesso problema e quindi sono tornato alla soluzione del relè che comunque non viene influenzato da questo abbassamento di tensione.

Ho provato anche a mettere un condensatore sull'alimentazione dell'inclinometro ma nulla da fare, mi ridà il medesimo problema.

Secondo voi c'è qualche altra soluzione che potrei adottare?

Saluti

Marco

[Livio Orsini]

La cdt la misuri anche sulla batteria della macchina agricola?

Se la risposta è no basta semplicemente alimentarre l'inclinometro direttamente dalla batteria.

Se la rispsta è sì è necessario alimentare l'inclinometro un una tensioen stabilizzata (magari sarebbe utile conoscere le specifiche di alimentazione dell'inclinometro stesso).

Però esiste anche la possibilità che l'inserimento dello scambiatore termico generi una qauntità tale di disturbi da mandare in palla l'inclinometro. (molto probabile a mio giudizio)

[Marco__]

Ciao Livio,

sai che mentre rispondevi ho fatto esattamente la prova dei due cavi direttamente dalla batteria? Così funziona e non ho problemi. Solo che devo fare girare due fili in più lungo lo sbraccio e un pò mi scoccia.

Avevo pensato pure io ai disturbi introdotti e infatti ho pensato anche che questa soluzione dell'aggiunta dei due fili sia secondo me solo provvisoria e non risolutiva.

Questa secondo me è la soluzione migliore. La batteria è da 12V (arrivo a 13,5 con alternatore in funzione) e l'inclinometro assorbe 18mA. La tensione di alimentazione è 12V +/- 10%. Cosa potrei utilizzare per poterla stabilizzare correttamente?

Avevo pensato anche di alimentare direttamente l'inclinometro dal Mosfet (quindi mosfet sempre attivo).

Saluti

Marco

[Edge]

Premetto che dovrei misurare i tipo di distrubi e l'entità (se sono quelli che posso causare il problema), però io così di primo acchito proverei con due soluzioni:

1) Optare per un filto pigreco vicino all'alimentazione dell'inclinometro.

2) Provare a stabilizzare la tensione con un regolatore switching step-up.

Il problema è che da come si evince dai dati dell'inclinometro, quest'ultimo non prevere una grande escursione in eccesso (arriva al massimo a 13.2V di tensione di alimentazione).

Marco

[Marco__]

Grazie mille Edge per il consiglio. Proverò a fare una prova con un regolatore switching. Già alimentando l'inclinometro con Mosfet (con opportuna circuiteria di pilotaggio) non mi sembra di riscontrare problemi (se anche la tensione scende a 8-9V durante il buco improvviso, il Mosfet non ne risente).

Saluti

Marco

[Edge]

Dipende dal circuito di pilotaggio. Potresti utilizzare una configurazione high-side opportunamente dimensionata (assieme ad un circuito a pompa di carica se sfrutti un N-MOS).

Ad ogni modo valuta l'utilizzo di un circuito stabilizzatore (previa verifica di didturbi in linea a scambiatore attivo) che a mio avviso è la soluzione più plausibile. Puoi per esempio sfruttare un LM2621MM calcolando la circuiteria annessa per darti 13V stabilizzati.

Ciao

Edge

[Livio Orsini]

Se questo è il valore reale a cui scende la tensione hai un bel problema con i cavi dello scambiatore termico!

Attenzione a non volre curare i sintomi invece di curare l'infezione.

[Marco__]

E si, ha un buco improvviso all'attivazione dello scambiatore e poi torna subito a regime.

Solo che non posso andare a cambiare sempre i cavi dello scambiatore. Le macchine escono già dalla casa con scambiatore già installato con annessi collegamenti. Quindi, o propongo io stesso una sorta di kit che vada a sostituire i cavi già presenti sul macchinario (solo che poi ci sono i soliti problemi legati alla garanzia del macchinario se si mette mano a ciò che è già presente), oppure realizzo un circuito dedicato per l'inclinometro. A titolo informativo i cavi sono da 2,5 mmq.

E' proprio qui che non volevo cadere in un cul de sac!

[mariano59]

Se lo spunto in corrente dello scambiatore è elevato, sarà proporzionale la CDT, però nelle macchine è possibile il difetto anche dalla parte del negativo, che è massa, ma provoca spesso maggiore CDT della linea del positivo.

Potresti verificare la funzionalità portando il solo negativo diretto.

Nei veicoli in genere, soprattutto quelli più recenti, con maggiori parti in plastica, viene portato anche il filo di negativo da una stella comune, il collegamento a faston, se ci sono carichi pesanti, ne risente.

Se fossi certo che il problema è provocato da un crollo della linea positiva, visto l'assorbimento esiguo del circuito, potresti sopperire al "buco" inserendo un diodo in serie al positivo e sul catodo un condensatore elettrolitico da 1000uF. Il diodo evita che il condensatore si scarichi verso l'impianto, quando la tensione cala per l'inserimento dello scambiatore, ma solo verso l'inclinometro, per contro, perdi 0,7 v di cdt sullo stesso diodo.

Ciao!!

[Edge]

Questa non la sapevo... si impara sempre qualcosa...

Saluti

Edge

Modificato: 27 luglio 2011 da Edge

[Marco__]

Grazie mariano per la risposta

Confermo che il crollo avviene sulla linea positiva. Sto ancora valutando al momento con il cliente l'ipotesi di effettuare un cambio cavi dello scambiatore.

In caso contrario proverò se la soluzione del condensatore da te suggerito è già opportuna, altrimenti vedrò se implementare un circuito dedicato per ovviare al problema.

Ciao

Marco

[Livio Orsini]

A questo punto è sufficiente portare solo l'alimentazione positiva all'inclinometro.

Da quello che scrivi sembrerebbe che la cdt sia dovuta ad un assorbimento istantaneo (transitorio di attacco di una frizione? p.e.), quindi la soluzione + capacità volano dovrebbe risolvere, con una pezza, la situazione.

[Edge]

Se posso dire la mia, intervengo con un pò di dati.

Da quello che ho potuto misurare su alcune macchine agricole, considerando un rapporto di conversione di 1 mV/A si ha corrente di spunto dell’elettroventilatore in prova (che bene o male sono tutti uguali sulle macchine agricole) è pari 110+/-2 A.

Dopo 250 ms dall’avviamento la corrente è circa 36 A.

Dopo 750 ms dall’avviamento la corrente è circa 20 A.

A 1 s dall’avviamento la corrente è sostanzialmente quella nominale, pari a 16 A.

Da come si evince si denota un notevole spunto iniziale, ed è proprio questa la causa dell'assorbimento istantaneo. Quindi come soluzione la più economica è condensatore con diodo volano, ma come dice giustamente Livio metterebbe solo una pezza.

In tal caso, avendo a che fare con un inclinometro che quindi andrà ad attivare l'elettrovalvola dell'antiribaltamento opterei per una soluzione dedicata e sicura (filtraggio e circuito tipo step up, oppure se puoi, intervieni sui cavi). Poi ognuno ovviamente fa come meglio crede.

Saluti

Edge

[Marco__]

Effettivamente con il tester a regime misuro circa 15/16 A come dici tu.

Però è forse la soluzione più semplice e meno invasiva (non sempre si trova posto dove posizionare delle scatoline con il circuito elettronico interno).

Stavo anche valutando l'idea di alimentare l'inclinometro con Mosfet come hai detto tu Edge (in configurazione high-side). Avevo provato e non mi ha dato problemi, però ovviamente anche questa è una pezza perchè magari arrivo ad avere una condizione peggiore con clima acceso, luci accese, scambiatore attivo, eletrovalvole varie attive che potrebbero causarmi una caduta tale da portarmi il mosfet in OFF proprio mentre mi doveva segnalare la possibilità di ribaltamento del mezzo.

[mariano59]

In fondo non devi risolvere i problemi di assorbimento dei carichi, che sono problemi solo per Te, ma non per la macchina.

Devi solo adattare il Tuo circuito a "sopravvivere" nell' "inferno" dei disturbi elettrici, personalmente, ritengo che un circuito debba essere semplice e robusto oltre che funzionale, quindi, se con un diodo e una capacità, magari uno stabilizzatore lineare classico serie 78, per esempio 7808 che stabilizza ad 8V e una manciata di passivi per filtraggio disturbi, riesci a sopperire ai problemi, tanto di guadagnato.

Puoi farti le prove a banco tranquillamente, dato che Edge Ti ha anche riferito i dati rilevati, bravissimo, oltretutto!!!

Ciao!

[Marco__]

Ho scelto questa strada infatti! Grazie mille ragazzi!

Ciao a tutti per ora (poi se ho qualche dubbio ve lo dico) e buone ferie se qualcuno deve ancora farle come me!

Marco

[Livio Orsini]

Questa è più simile ad una soluzione definiva che ad una pezza provvisoria.