Progetto e realizzazione pratica di un adattatore tra sonda di temperatura LM335 e convertitore A/D.

L' LM335 un sensore di temperatura che fornisce una tensione proporzionale alla temperatura del suo contenitore: 10mV per K .
Nel nostro caso viene utilizzato per rilevare una temperatura da -20 a 60C da acquisire con la scheda Beagle Board, occorre quindi realizzare un circuito con amplificatori operazionali in grado di trasformare la variazione della tensione della sonda da 2,53V(-20C) a 3.33V(60C) ad una variazione di tensione 0..1,5V adatta per l'ingresso A/D della Beagle Board.

Il circuito in figura svolge tale funzione

 

BOOK1.GIF (559 byte) Manuale dell LM335  BOOK1.GIF (559 byte) Manuale dell LM336_5 BOOK1.GIF (559 byte) Manuale del TL081

Operazioni da effettuare

  1. Progettare il valore dei componenti mancanti nel circuito.
    R10 ed R9 devono essere progettate in modo che la caduta di tensione su di esse sia di 2V, la caduta tensione su R4 deve essere di 1V mentre is su valore di 1K.
    Calcolare  R1 allo scopo di far circolare sull' LM336 1mA.
    Calcolare R11 e R12 in modo da ottenere in uscita dell'amplificatore invertente in caso di massima temperatura una tensione tarabile tramite trimmer R12 a 1,5V.
    Calcolare R9
    allo scopo di far circolare sull' LM335 1mA  circa a met del range della temperatura
  2. Montare il blocco generatore di tensione di riferimento eseguire il collaudo e la taratura;  in uscita deve fornire 2.53V
  3. Montare il circuito della sonda e per il momento al posto della sonda mettere un trimmer multigiri da 10 K per  simularne le variazioni di tensione, controllare il funzionamento.
  4. Montare l'amplificatore differenziale applicare agli ingressi come indicato nello schema il l'uscita generatore di tensione di riferimento e l'uscita della sonda.
    Verificare il funzionamento del differenziale girando il trimmer che simula la sonda di temperatura.
  5. Montare l'amplificatore non invertente, verifcarne il funzionamento collegando l'ingresso all'uscita della amplificatore differenziale, eseguire la taratura in modo da ottenere in uscita 1.5V in corrispondenza della massima temperatura.
  6. Sostituire il trimmer multigiri con la sonda di temperatura LM335 e verificare il funzionamento del circuito scaldando la sonda con un saldatore.

 

Valori elaborati

R1 (KOHM)
R3 (KOHM)
R7 (KOHM)
R9 (KOHM)
R11 (KOHM)
R12 (KOHM)
R17 (KOHM)