Progetto Sensore Di Temperatura E Alimentazione Duale

[carmelo84]

Salve

Su consiglio del grande Riccardo Ottaviucci apro questa discussione in questa sezione per chiedere il vostro aiuto!

il mio problema:

Devo presentare un progettino a scuola! ( ho 30 anni e forse quest anno mi diplomo da esterno!)

Ed ho optato per realizzare qualcosa con sensore di temperatura ma senza l utilizzo di microcontrollore!

In rete ho trovato un progettino che fa al mio caso ma utilizza alimentazione duale e questo è diventato un problema in quanto nei negozi della mia città non riesco a trovarne! Ora vi chiedo se potete indicarmi dove poterlo acquistare online o se potete aiutarmi a costruirlo!

Un altra cosa se avete qualche progettino da darmi con alimentazione singola ve ne sarei grato ad ogni modo io volevo realizzare qualcosa del genere ma non sono riuscito a trovare niente:

Sensore temperatura (Lm35)

Led che si accendono con l aumentare della temperatura

Display 7segmenti che indica il valore della temperatura

Buzzer come allarme che suona quando la temperatura oltrepassa una certa soglia

Ventolina indirizzata verso il sensore per raffreddamento

[Riccardo Ottaviucci]

adesso non esageriamo....

Modificato: 8 maggio 2013 da Riccardo Ottaviucci

[tesla88]

Al di là che avresti dovuto almeno linkare il progetto che hai trovato ,non mi sembra corretto che uno si presenti con un progetto fatto da altri , una persona dovrebbe presentare un lavoro di cui conosce il funzionamento , quindi che sia farina del proprio sacco ... Anche perchè mi sembra facile vedere che il livello non sia così eccelso , altrimenti un semplice alimentatore duale lo avresti progettato in 5 secondi...

Quello che posso dirti è :

Sensore ​temperatura (Lm35)

- Guarda il datasheet e capirai che il funzionamento non è niente di complicato

Led che si accendono con l aumentare della temperatura

Intendi una barra di led (es 10) che sia accendono gradualmente in base alla temperatura '? Prova guardati l'integrato LM3914 , studiati come funziona e interfaccialo con il sensore.

Display 7segmenti che indica la temperatura

Escludento microcontrollori , non conosco molti integrati in grado di pilotare display 7 segmenti e che effettuano la conversione A/D

Gli unici che mi vengono in mente sono i CA3161 - 3162 , un po' difficili da trovare però...

Buzzer come allarme che suona quando la temperatura oltrepassa una certa soglia

Beh , saprai cos'è un comparatore no ?

Studia i vari punti uno alla volta , poi puoi anche chiedere qualche consiglio , ma la pappa pronta proprio ...

[tesla88]

P.S. C'è un doppione di questa discussione intitolata "alimentatore duale" ...

[carmelo84]

si chiedo scusa per il doppione! ho sbagliato!

grazie per i suggerimenti!

ho provato a fare qualcosa............

sensore lm35

l ho alimentato a 5v ho misurato l uscita e aumenta con l aumentare della temperatura..........

e fin qui tutto normale.

l uscita del sensore l ho messa in ingresso in un amp.op . ho provato prima lm358 e poi lm324.......

ottengo 3,80v circa in uscita ................

credo che anche qui sia tutto normale in quanto ottengo un certo guadagno, ora vi chiedo....aumentando la temperatura sul sensore questo guadagno in uscita non dovrebbe aumentare?

[Livio Orsini]

.aumentando la temperatura sul sensore questo guadagno in uscita non dovrebbe aumentare?

Il guadagno è il rapporto tra segnale in uscita e segnale in ingresso all'amplificatore. In un amplificatore operazionale è stabilito dal rapporto tra resistenza di reazione e resistenza di sorgente. Una volta inseriti e 2 resistori, se non si modifica il loro valore, il guadagno non cambia.

Nel tuo caso se alimenta la temperatura deve aumentare il segnale in ingresso all'ampli e quindi anche quello in uscita.

Se non sei sicuro della correttezza del tuo circuito, metti lo schema sul forum che lo controlliamo.

[carmelo84]

vediamo se ho capito qualcosa........

sull ingresso non invertente dell operazionale devo mettere una resistenza ed un altra all uscita dell operazionale in configurazione "retroattiva"(si dice cosi?)collegata sempre con l ingresso non invertente.

ho azzeccato qualcosa?

intendo così:

[Livio Orsini]

Il circuito riportato è corretto come amplificatore non invertnte. All'ingresso non invertente (quello con il +) colleghi il tuo generatore di segnale ed in uscita avrai il segnale d'ingresso moltiplicato per il guadagno come da formula che hai allegato.

[tesla88]

Uhm . prima dovresti definire cosa vuoi fare , cioè il progetto intero e poi analizzare i vari stadi , quì siam partiti alla "grande" vedo...

Ad ogni modo prima di mettere un qualsiasi amplificatore per LM35 , dovresti definire cosa vuoi ottenere dal LM35 , innanzitutto se ti serve che legga anche valori negativi , es -10°C , o solo valori positivi in quanto in un caso dovresti fornire una tensione negativa , forse era per questo che il circuito che avevi trovato aveva tensione duale.

Fatta questa scelta devi decidere che "range" di valori vuoi visualizzare .

Ammettiamo che tu vuoi leggere su una barra da 10 Led (LM3914) una temperatura da 0 a 50°C , quindi avresti una risoluzione di 5°C , ammettiamo che la barra Led raggiunga il fondoscala con 10V ,

l'LM35 fornisce 10mV/°C , a 50 °C hai quindi una tensione pari a 500mV = 0.5V , quindi il guadagno dello stadio fra LM35 e LM3914 dovrà essere di 10/0.5 = 20 volte

Questo è il minimo dei ragionamenti che a mio parere una persona debba fare per progettare qualcosa anche se molto semplice...

[carmelo84]

si infatti è come dici tu tesla.....

alimentazione duale per avere anche valori negativi, ma a me non interessa....quindi un problema in meno!

per quanto riguarda il range mi può anche stare bene 5°C fra un led e l altro, ma per fare il calcolo hai ipotizzato il fondo scala dei led a 10v è così o appunto è un ipotesi?

se fosse un ipotesi come di devo comportare? come faccio a calcolare il reale fondo scala?

[tesla88]

Come già detto, inizia col decidere il progetto in generale , ovvero cosa vuoi ottenere , in base a questo stabilisci quali parti ti servono , studia il funzionamento di ogni parte , verifica la possibilità di fare interagire fra loro queste parti e stabilisci se va oltre le tue capacità .

E' inutile che io ti dica prendi un LM35 un op amp con guadagno a 20 e un LM3914 , magari ti faccio anche lo schema e tu lo porti come progetto perchè tu non avresti imparato quasi nulla e un esaminatore con un po' di furbizia potrebbe farti domande a cui non sapresti rispondere.

Quello che ti ho fatto è solo un esempio , ora sta a te decidere cosa vuoi fare con la tua di testa...

10v è così o appunto è un ipotesi?

se fosse un ipotesi come di devo comportare? come faccio a calcolare il reale fondo scala?

Io di fronte a queste domande mi trovo sconcertato ... come fai a calcolare il fondoscala , hai dato un'occhiata al datasheet del LM3914 ?

e ammettiamo anche che la mia sia solo un' ipotesi , se il fondo scala fosse diverso , ammettiamo 5V e non 10V , come risolvi il problema ?

Non mi importa se penserai che sono arrogante , se vuoi presentare un progetto deve essere fatto con la tua di testa , certo puoi chiedere consigli , ma devi arrivare almeno fino a un certo punto da solo , almeno questo è come la penso io , preferisco NON essere quello che ti ha preparato il progetto per uscire dalla scuola e poi trovarti ancora più nella "palta" quando il progetto sarà un progetto di lavoro.

[Livio Orsini]

se vuoi presentare un progetto deve essere fatto con la tua di testa

Approvo e condivido, aiuti e spiegazioni si, preparare il piatto cucinato mai!

[carmelo84]

no no avete ragione.... però vi chiedo solo un pò di comprensione in più......

vado per ordine e piano piano....vediamo se riesco a capirci qualcosa con il vostro aiuto!

lm 35 sensore di temperatura da -55°C a 150°C aumento di 10mV ad ogni aumento di °C quindi 10mV/°C

ora ho provato a misurare l uscita dell LM35 ed aumenta con l aumentare della temperature quindi tutto ok.

ora mi chiedo essendo che a temperatura ambiente quindi circa 25°C l uscita dell LM35 è di 0,60V credo che bisogna amplificare questa tensione inserendo un amp.op. in configurazione non invertente.

giusto o mi sbaglio?

[Livio Orsini]

ambiente quindi circa 25°C l uscita dell LM35 è di 0,60V

Facendo riferimento alla pagina 1 del dasheet dello LM35.

Se hai alimentato lo LM35 tra 0 e +10V o comunque solo psitivo, 600 mV corrispondono a 60^oC - 2^oC = 58^oC;con 25^oC dovresti avere 230 mV (230/10 = 23, 23 +2 = 25), quindi c'è gia qualche cosa che non torna sul sensore, probabilmente l'alimentazione non è corretta visto che il sensore necessita solo dell'alimentazione.

Veniamo ora alla tua applicazione.

Facciamo un esempio.

Ammettiamo che tu voglia limitare la scala di lettura tra 2^oC e 98^oC, devi alimentare lo LM35 tra 0 e una tensione positiva >4 V.

A questo punto non hai qusi bisogno di un'amplificazione. Se misuri in uscita al sensore 200 mV sono 18^oC, il fondo scala lo otterresti con 480 mV.

Ora devi stabilire come vuoi che funzioni il tuo indicatore. Se, ad esempio, vuoi che 50^oC corrispondano a 5 V basta che amplifichi per 10 e sommi 20 mV all'ingresso. Otterrai così un'indicazione lineare pari a 100 mV per grado compresa la compensazione dell'offset di 2 gradi iniziali.

Modificato: 11 maggio 2013 da Livio Orsini

[carmelo84]

ok allora vediamo se ho capito bene.....

da datasheet il sensore in uscita eroga 10mV per ogni °C

alimentandolo in positivo, quindi niente valori negativi, in uscita ottengo solo valori positivi.

io l ho collegato a 5V

con un termometro digitale ho misurato la temperatura ambiente che era 25°C

con il tester, puntale rosso su uscita del sensore e quello nero a massa ottengo un valore di 0,60V cioè 600mV

se ho capito bene il ragionamento 25°C dovrebbero corrispondere a 250mV e 600mV corrispondere a 60°C

giusto?

[Livio Orsini]

Hai capito perfettamente.

E' quello che c'è scritto nella prima pagina del datasheet, schema di sx, a dx c'è lo schema con alimentazione bibolare per gamma di temperatura da -55 a +125.

[carmelo84]

ma se ottengo in uscita dal LM35 0,60mV e un termometro digitale mi misura la temperatura esterna di 25°C c è qualcosa che non va giusto?

forse LM35 non è buono?

[Livio Orsini]

Non saprei che dirti. L'unica cosa certa è che lo LM35 indicherebbe una temperatura di circa 62 gradi, almeno stando ai dati di fabbrica. Sono praticamente sicuro che la temperatura ambiente è più prossima ai 25C cha ai 60C, altrimenti te ensaresti accorto.

Io ticonsiglierei di rivedere collegamenti, zero volt ed alimentazione (che non ci sia eccesivo ripple,ad esempio). A meno che ci sia qualche sorgente di calore nelle immediate vicinanze del sensore (lampadina, saldatore, etc.)

L'idealeè effettuare la misura con la sonda del termometro sul case dello LM35.

[tesla88]

Verifica innanzitutto se il tester è accurato per livello di tensione bassi , i tester di scarsa qualità digitali possono far questo difetto.

Se hai delle resistenze (di precisione oppure misurate ), crea un partitore in modo da avere ad esempio 100mV e misura la tensione col tester , così escludiamo che sia lui guasto.

Se ho tempo stasera provo con un LM35 a banco cosa mi da in uscita.

[carmelo84]

ok tutto funzionante dall LM35 fino al LM324

ora il problema è LM3914

una configurazione idonea a quello che devo fare?

poi un dubbio......l ho provato ad alimentare a 5V va bene?

[Livio Orsini]

poi un dubbio......l ho provato ad alimentare a 5V va bene?

Anche se la minima tensione di alimentazione richiesta è pari a 3V, 5 V sono un po pocini per la tua applciazione.

Tieni presente che, non essendo rail to rail lo LM324 si "mangia" quasi 2 volt.

[tesla88]

ok tutto funzionante dall LM35 fino al LM324

quindi hai risolto il problema di tensione del LM35 ? son curioso di quale fosse il problema ? !

Dal LM 324 cosa che valore di tensione/grado ottieni ? (es 2°C = 0 V --> 50° = 5V )

ora il problema è LM3914

Ovvero? Cos'è che ti crea problemi ? Il datasheet del LM3914 (se l'hai letto) è molto chiaro , ti dice perfettamente come calcolare i valori resistivi per ottenere un certo valore di tensione di inizio e fondoscala , dopodichè essendo l'andamento lineare è chiaro che ogni Led si accenderà a step di 1/10 del valore compreso fra inizio e fondoscala...

Cerca di fare anche questo passo da solo

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm3914.pdf

Prendendo il datasheet quì sopra , lo schema da usare è quello di pagina 2 (ammesso di voler visualizzare da 0 a numV)

[carmelo84]

allora.........

ho cambiato alimentazione........ho trovato un alimentatore regolabile da 1,5V fino a 12V

così lo sto utilizzando a 12V

va bene?

per quanto riguarda il non corretto funzionamento iniziale dell LM35 era dovuto ad una mia svista logicamente........ avevo lasciato inserita una resistenza sul piedino della massa!

dall LM324 un guadagno di circa 10 volte

cioè dal LM35 a 25°C ho circa 250mV mettendola in ingresso all LM324 da questo in uscita ottengo 2,50V

ed aumenta anche questo con l aumentare della temperatura!

il problema del LM3914 rimane.....

non si accende nemmeno un led.

cerco d andare per ordine....................

piedino 1 catodo del led, così anche per i piedini dal 10 al 18 l anodo di ogni led va a V+(nel mio caso a 12V giusto?)

piedino 2 massa

piedino 3 V+(12V)

piedino 4 sarebbe la Vmin (cioè il valore minimo di partenza) volendo partire da zero l ho messo a massa(giusto?)

piedino 5 ingresso del segnale provenente dall LM324

piedino 6 sarebbe Vmax (cioè il valore massimo di fondo scala)

piedino 7 collegato con in ponte al piedino 6

piedino 8 collegato con un ponte fra le due resistenze del piedino 7

piedino 9 V+(12V)

ora credo se non ho capito male che bisogna calcolare il valore di Vmin e Vmax calcolando prima le resistenze(giusto?)

quali sono le formule?

sul datasheet ho visto solo questa:

Ref Out V=1,25 X (1+R2/R1)

[carmelo84]

ma a prescindere da tutto almeno un led non dovrebbe accendersi?

e se volessi avere un valore minimo di 10°C quindi 100mV ed un valore massimo di 100°C cioè 1V come devo procedere? quale formula devo utilizzare?

[carmelo84]

possibile che ci sia l integrato LM3914 che non funziona?