Sistem de măsurare și reglare a temperaturii

Specificatii :

Sa se proiecteze un sistem de masurare si reglare a temperaturii respectand urmatoarele cerinte:

- gama de temperaturi masurate si reglate : -40..80 °C

- microcontroller-ul folosit : ATMEGA 128

- temperatura va fi afisata pe un sistem cu leduri(3 digits)

- programul se scrie in assembler (www.atmel.com)

- senzorul de temperatura folosit : LM335

- ref trebuie sa contin schema bloc, schema elementelor la nivel de piesa, descrierea schemelor, programul de controller si descrierea functionarii .

Descrierea functionala

Senzorul LM335 se foloseste de caracteristica curent-tensiune a jonctiunii p-n ce este influentata de temperatura mediului. Acesta furnizeaza o tensiune la iesire o tensiune direct proportionala cu temperatura acestuia.

Microcontrolerul AtMega128 realizeaza conversia A/D a nivelului de semnal proportional cu temperatura si furnizeaza datele driver-ului pentru afisaj.

Sursa de alimentare furnizeaza tensiunea de ±5Vcc pentru microcontroller-ul digital.

Schema bloc:

Elementul principal al sistemului de achizitie a temperaturii este senzorul LM335. Circuitul de adaptare este format din amplificatoare operationale, necesare pentru a amplifica nivelul semnalului furnizat de , si un convertor analog-digital, care furnizeaza intrarea circulitului de prelucrare.

Circuitul de prelucrare electronica este reprezentat de microcontrollerul AtMega128, programarea acestuia fiind descrisa mai jos.

Sistemul de achizitie a temperaturii

Senzorii din seria LM135, LM235, LM335 sunt senzori de temperatura integrate de precizie si usor de calibrat. Circuitul integrat simuleaza functionarea unei diode zener având tensiunea de taiere proportional cu temperatura, coeficientul de temperatura fiind 10mV/°K. Rezistenta dinamica este de 1Ohm si lucreaza intr-un domeniu de curent de 400µA. si 5mA. Caracteristica de iesire este liniara si prezinta o eroare tipica mai mica decât 1°C pe domeniul de variatie a temperaturii de 100°C. Tipul LM335 lucreaza in domeniul de temperatura de la -40°C pâna la 100°C. in figura 1 se arata configuratia de baza a senzorului si modul de calibrare folosind pinul ADJ.

Fig. 1. Conexiunea de baza si calibrarea senzorului LM335.

Expresia tensiunii de iesire este:

unde Vro este tensiunea de iesire la temperatura To.

Prin calibrarea iesirii la o temperatura, iesirea va fi corecta pe tot domeniul de temperatura. Pentru asigurarea preciziei si sensibilitatii trebuie evitat incalzirea proprie cauzata de curentul prin senzor. Pentru acesta rezistenta Rl de pe figura 1 se