Differenze

Queste sono le differenze tra la revisione selezionata e la versione attuale della pagina.

--- wheatstone [2018/12/05 13:25] – [Progetto] admin
+++ wheatstone [2023/11/05 19:07] (versione attuale) – admin
@@ Linea 46: / Linea 46: @@
 La tensione V<sub>d</sub> si calcola così:
-`V_d=V_(\C\C) ( (R_0(1+x) )/(R_0(1+x)+R_0(1-x) )-(R_0(1-x) )/(R_0(1+x)+R_0(1-x) ) )= V_(\C\C) (2R_0 x)/(2R_0)=V_(\C\C) cdot x`
+`V_d=V_(\C\C) ( (R_0(1+x) )/(R_0(1+x)+R_0(1-x) )-(R_0(1-x) )/(R_0(1+x)+R_0(1-x) ) )=`
+`=V_(\C\C) (2R_0 x)/(2R_0)=V_(\C\C) cdot x`
 Questa configurazione è la migliore possibile perché:
@@ Linea 75: / Linea 76: @@
 Esercizio preso da {{ :condizionamento_e_ponte_di_wheatstone.pdf |qui}}.
+**NB: la configurazione del ponte di Wheatsone proposta nel file PDF, pur funzionando dal punto di vista teorico, non è utilizzabile in pratica. Ponendo la Pt100 nella parte alta del ponte le tensioni ai due estremi della diagonale (V<sub>A</sub> e  V<sub>B</sub>) sono troppo vicine alla tensione di alimentazione dell'operazionale col risultato che l'uscita di quest'ultimo satura e il circuito non funziona. Meglio allora mettere la Pt100 nella parte bassa del ponte.**
 ==== Specifiche ====
@@ Linea 80: / Linea 83: @@
 ==== Progetto ====
 Considerato il range di tensione in uscita si sceglie un'alimentazione con Vcc = 12V. Per l'amplificatore operazione serve anche una -Vcc = -12V.
@@ Linea 103: / Linea 107: @@
 Conviene allora porre R<sub>3</sub> = 100 Ω e R<sub>4</sub> = 5,6 kΩ per imporre l'equilibrio del ponte a 0°C.
+A 150°C la resistenza della Pt100 vale:
+`R_{Pt100} = 100*(1+ alpha T)= 100*(1+3,85x10^(-3)*150)=157.75 Omega`
+mentre la tensione nel punto A si vale:
+`V_A = (R_2 V_{C\C})/(R_(Pt100) + R_2)=(5,6 cdot 10^3 cdot 12)/(157,75+5600) =11,671 V`
+La tensione nel punto B non dipende dalla temperatura e vale sempre:
+`V_B = (R_4 V_{C\C})/(R_3 + R_4) = (5,6 cdot 10^3 cdot 12)/(100+ 5,6 cdot 10^3)= 11,789 V`
+A 150°C la tensione differenziale del ponte vale allora:
+`V_d = V_(BA) = V_B - V_A = 11,789-11,671 ~= 118 mV`
+Per ottenere 10 Volt in uscita riferiti a massa è necessario amplificare questo valore. Il guadagno richiesto è:
+`A_v = V_{O}/V_d = 10/118 cdot 10^(-3)= 84,4`
+Questo valore serve a dimensionare le quattro resistenze dello stadio amplificatore differenziale ad operazionale posto a valle del ponte Wheatstone.
+{{::opamp-differenziale.png|stadio differenziale}}
+Le quattro resistenze, uguali a due a due per semplicità, fissano il guadagno differenziale:
+`v_O = A_d cdot v_d`
+con
+`A_d= R_8/R_6=R_7/R_5=84,4`
+Ponendo R<sub>5</sub> = R<sub>6</sub> = 1 kΩ restano definite R<sub>7</sub> e R<sub>8</sub> come:
+`R_7=R_8=84,4 cdot 1 cdot 10^3 = 84,4 k Ohm`
+ottenibili con due resistori da 82 kΩ seguiti da due trimmer da 5kΩ.