UNIVERSIDADEFEDERALDOABC

EN2712SensoreseTransdutores

AulaPrtica4

TERMOSTATOELETRNICO

AndrBetioliCalemiRA:11069608

EduardoXavierRA:11047311

HenriqueMachadoQuerubimRA:11071810

ProfessorDr.CarlosReis

SantoAndr

Dezembro,2014

1. Objetivos

Construirumcircuitoeletrnicoqueimplementeumtermostato,ondeamediorelativadetemperaturaserfeitaapartirdarelaoentretensoetemperaturasobreumdiodo.Oaquecimentoserfeitoapartirdeumresistordepotncia.sendoassimapartirdavariaodatemperatura,determinarocoeficientetrmicododido,eapartirdissocalculararesistnciaR2nocircuito(figura1)paraqueoresistorR8deaquecimentoliguea40C.PorfimdeterminararesistnciaR5demodoqueotermostatotenhaumahisteresede10C.

2. ResultadoseDiscusso

Ocircuitoconstrudoparaofuncionamentodotermostatofoifornecidonoroteiro

doexperimentoeapresentadonafigura1.

Figura1.Circuitotermostato

2.1Caracterizaaodatensonodiodoemrelaotemperatura

Aprimeiraetapadamontagemdotermostatofoidenarocoeficientetrmicododiodo.Paraisto,diferentesvaloresdetensoforamaplicadossobreodiodo,earespectivatemperaturasobreelefoimedida,dandoassimorigemtabela1.Comestacurvadetemperaturapossveldefinirosparmetrosderesistnciaaseremimplementadosnocircuitoparaquesuaoperaosejadentrodasespecificaesdesejadas,comoserodetalhadasmaisadiante.

Tabela1.CurvadeTensoemfunodatemperatura

2.2 Definiodosvaloresdosresistoresparaadequaoaoprojeto

OAmpOpLM324(A)docircuitodafigura1constituiumcomparadorregenerativoondeatensoentreosresistoresR5eR6,quechamaremosdeVX,amostradanoterminalpositivoeatensoentreosresistoresR2eR3,quechamaremosdeV1,amostradonoterminalnegativo.QuandoV1>Vxasadamnima(0Vpraticamente),quandoV1

OLM324(B)aprincpioseriaapenasumseguidordetenso,paramelhoraraamostragemdatensoemcimadodiodo,mascomoavariodatensoV2eramuitopequenacomavariaodatemperaturaem10celsius(20mV)foiadicionadoumganhode10nesteampOp,adicionandoumresistorde10K ede1K ,assimeste almseamostrarseminterferiraindaadicionaoganho.Destaforma,traamosumanovaretadarelaodatensonodiododiretamentepolarizadoemrelaoatemperatura,agoracomoganhoadicionado:

Figura3:Retacomganho

Nestenovogrficoobservadoquetodosospontosestosobrealinhade

tendncia,oqueindicaquepossuimenorerro.

Quandoatemperaturaestsubindodeambienteat50grausoresistordepotnciadeveestarligado(V1VX).Assim,olimiarparaestamudanavaiacontecerquandoV1=VXeV2=V50,comasadaaindanonvelalto,entotemos:

(1)12 V 10, 3R3R2+R3 = R5R5+R6 50 + R6R5+R6 8

Jparaocasoemqueasadaestnvelbaixoeestprestesaatingiratemperaturade40osistemaentranolimiarpravoltarpronvelalto,estandoaindacomasadabaixa(0V),entotemos

(2)12 VR3R2+R3 = R5R5+R6 40

OndeR3=R6=1K ,V50=4,95V,V40=5,21V DestaformaasunicasincgnitassoR2eR5,pormtemosduasequaes.

Aosfazerosclculostemososseguintesvaloresparaosdoisvaloresdesconhecidos:

R2=1,36k R5=41,65k

Substituindoestesvaloresnasequaes(1)e(2)efazendoumaanalise

juntamentecomosvaloresdatensodafigura3podemosfazerumgrficoquerelacionaatensoVxcomatemperatura,estcurvatemumahisteresede10celsius,comoeradesejadoparaocircuito.

Figura4:CurvadeHisterese

NocameodacurvaobservamosqueovalordeVXdumsaltodevalorde5,08Vpara5,34Vquandoatemperaturadescepara40C,estamudanabruscaocorrepoisquandoatemperaturaatingeessevaloroVXsetornainfinitesimalmentemaiorqueV1easadavaiparaonvelalto,nesteinstanteentosomadoumvalorde0,254VaoVX.JnofimdacurvaVXdecresceatquesetornainfinitesimalmentemenorqueV1elogoasadavaipronvelbaixosubtraindoento0,254Vde5,08V.Estelimiarde5,08VnadamaisdoqueovalordeV1.

3. Concluso

Apartirdeumcircuitorelativamentesimplesfoipossvelconstruirumtermostatodeprecisorelativamentealta,apartirdeamplificadoresoperacionaiseadeterminaodosparametrosderesistnciadocircuitoparadefiniodesuafaixadeoperao.