Subsistem de Măsură a Temperaturii

1. Tema de proiectare

Sa se proiecteze un subsistem de masura a temperaturii cu urmatoarele caracteristici:

- domeniul temperaturilor masurate : ;

- rezolutie 8 biti;

- precizie bit (eroarea de cuantizare LSB);

- domeniul temperaturilor de functionare: ;

- rezultatul va fi afisat pe un grup de leduri BCD cu 7 segmente

Pentru realizarea acestui subsistem se vor utiliza:

- termocuplu de tip K cu senzitivitatea

- microcontroler AT 89C2051

2. Schema bloc a subsistemului de masura

O schema bloc tipica pentru masurarea temperaturii cu ajutorul termocuplului este:

Componentele unui altfel de subsistem sunt:

- Termocuplul de tip K

Asigura transformarea marimii masurate neelectrice (temperatura) într-o marime electrica (o tensiune) a carei valoare poate fi usor determinata.

- Blocul de compensare a efectului jonctiunii reci

Deoarece termocuplul asigura o relatie de legatura între diferenta de temperatura dintre jonctiunea de masura si cea de referinta iar domeniul de lucru este destul de larg, trebuie avut în vedere si compensat efectul pe care îl introduce variatia temperaturii jonctiunii reci.

- Blocul de amplificare si liniarizare a caracteristicii

Teoretic termocuplul are o sensibilitate constanta . Practic, caracteristica sa nu este perfect liniara iar acest lucru trebuie avut în vedere si compensat.

- Convertorul A/D

Asigura conversia tensiunii într-un numar care apoi poate fi prelucrat pentru a determina valoarea marimii masurate.

- Microcontrolerul

Asigura controlul si coordonarea celorlalte componente ale subsistemului si, în plus, face toate prelucrarile numerice necesare determinarii rezultatului.

- Sistemul de afisaj

Acesta asigura reprezentarea rezultatului masuratorii.

3. Termocuplul tip K

Acesta este un termocuplu format din Cromel/Alumel si ofera o tensiune proportionala cu diferenta de temperatura dintre jonctiunea de masura si jonctiunea rece. Sensibilitate tipica pentru acesta este .

S-a ales un termocuplu produs de Pyromation care are urmatoarea caracteristica tensiune-temperatura (pentru o temperatura a jonctiunii reci de ):