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CIRCUITO DI CONDIZIONAMENTO PER LM35
Schema di principio
ELENCO COMPONENTI
Generatore di tensione, multimetro digitale (n° 2), resistenza del trasduttore (47 Ω), resistenza R1 (1 kΩ), resistenza R2 (10 kΩ), trasduttore di temperatura LM35, amplificatore operazionale (YA741), basetta 656d37g di montaggio, cavi di collegamento.
RELAZIONE TECNICA
Il trasduttore è un dispositivo in grado di trasformare una grandezza fisica in ingresso (ad esempio una temperatura) in una grandezza in uscita di natura differente (grandezza elettrica). La grandezza in uscita, proporzionale a quella in ingresso o comunque ad essa dipendente, è solitamente un segnale di tensione o di corrente.
I trasduttori possono essere classificati in relazione al tipo di grandezza che sono capaci di misurare: distinguiamo allora trasduttori di temperatura, estensimetrici, di velocità, di posizione, ecc.
Nel caso in esame, viene utilizzato un LM35, il quale altro non è che un trasduttore di temperatura. Tale componente presenta quattro terminali: due per l'alimentazione (Vcc e GND), uno per il segnale d'ingresso, l'altro per quello in uscita. inoltre il trasduttore è unito ad una resistenza dissipatrice, mediante il cui riscaldamento è possibile visualizzare la temperatura rilevata direttamente su un termometro a mercurio.
L'LM35 presenta inoltre un coefficiente di
temperatura positivo di 10mV/°C: per ogni aumento di
Il circuito di condizionamento (fig.1), formato nel nostro caso da un amplificatore con sigla YA741, adatta il segnale d'uscita del trasduttore alle caratteristiche di un probabile convertitore A/D è ha la funzione di convertire la grandezza fisica rilevata dal trasduttore in un segnale di tensione (conversione temperatura/tensione).
fig.1
Tale amplificatore, operazionale invertente, fornisce così una tensione di uscita pari a:
E quindi presenta un'amplificazione pari a:
Scopo di questa esperienza è la misura, per via sperimentale, della temperatura rilevatala un LM35. In questo caso, variando al tensione del generatore che alimenta direttamente il trasduttore, e quindi variando la temperatura dissipata dalla resistenza ad esso collegata, si leggerà un corrispondente valore di temperatura, mediante un termometro a mercurio, posto a diretto contatto con tale resistenza. È da aggiungere il fatto che la resistenza inizia a dissipare calore quando la tensione ai suoi capi è prossima a 10-12 V. Si deduce, così, il corrispondente valore di tensione del segnale equivalente. Come verificare di tale valore di tensione, si misura direttamente la tensione ai capi del trasduttore ed in uscita al circuito di condizionamento.
Ad esempio, nel primo caso, se è variati la
tensione del segnale proveniente dal generatore fino a quando sul termometro
collegato alla resistenza dissipatrice non si è rilevata una temperatura di
TABELLA E GRAFICO
T (°C) |
VTRAS.TEOR. (·100) (V) |
VTRAS.MISUR. (·100) (V) |
VCONDIZ. MISUR. (·10) (V) |
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