Interruptor Controlado por Temperatura - DEE

UFRN - UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
CT - CENTRO DE TECNOLOGIA
DEE - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
DISCIPLINA: Instrumentação Eletrônica
PROFESSOR: Luciano Fontes
INTERRUPTOR CONTROLADO POR TEMPERATURA
(Aplicação em Chocadeiras)
ALUNO: Weslley Maciel Bento de Amorim
Matrícula: 200420550
(1º Apresentação)
Natal, 06 de Junho de 2008
INTERRUPTOR CONTROLADO POR TEMPERATURA
Introdução
Existem muitas aplicações para um Interruptor
controlado por temperatura. Que vai desde controle de
temperatura de ambientes pequenos como um gabinete de PC
ou Chocadeira de Ovos fecundados até ambientes maiores como
freezeres e salas de frigoríficos. A temperatura de uma
chocadeira de ovos pode aumentar significativamente, alterando
os padrões necessários à um bom resultado em número e
qualidade de aves nascidas. Assim tal interruptor pode desligar o
sistema de aquecimento do ambiente interno da chocadeira. Da
mesma forma o mesmo circuito faz o religamento do sistema de
aquecimento. Devido a precisão do sensor, gera-se um range de
temperatura de comutação perfeito para o manejo de ovos.
INTERRUPTOR CONTROLADO POR TEMPERATURA
Como medir a Temperatura?
Há várias maneira se medir a
temperatura de um local ou objeto. Uma
muito simples consiste em utilizar um
sensor eletrônico como o integrado LM35 da
National Semiconductors.
A precisão desse sensor é de 0,5 ºC
à uma temperatura de funcionamento de 25
ºC, uma precisão difícil de superar pois esta
é quase linear até 50 ºC aproximadamente.
O sinal gerado por esse sensor é de
10mV/ºC, observando como temperatura
mínima medida 0 ºC. Assim, por exemplo, à
25ºC a tensão de saída é de 0,25V.
INTERRUPTOR CONTROLADO POR TEMPERATURA
Como comparar as Temperaturas?
O circuito utiliza o amplificador operacional TLC271 como
comparador. Compara a tensão de saída do sensor de
temperatura (ligada ao pino 2, Inversora) com uma tensão de
referência (ligada ao pino 3, não Inversora). Quando a tensão do
sensor ultrapassa a tensão de referência ajustável através de
um potenciômetro (que representa a temperatura desejável de
comutação) a saída do comparador passa de um nível de tensão
igual a tensão de alimentação para o nível zéro. Essa por sua
vez liga e desliga um transistor que serve de interruptor de
modo que a saída possa absorver mais corrente e assim
controlar um relé. Este pode estar associado em paralelo a um
LED emissor de luz.
INTERRUPTOR CONTROLADO POR TEMPERATURA
Funcionamento do Circuito Interruptor
INTERRUPTOR CONTROLADO POR TEMPERATURA
Ajustes Necessários
Os resistores R1 e R2
são responsáveis pela escala
de
“temperatura”
a
ser
ajustada
finamente
pelo
potenciômetro P1.
Para
evitar
instabilidade na zona de
decisão é implementada uma
certa histerese através da
resistência R4 de modo que a
temperatura
tenha
que
continuar a subir, ou descer,
cerca de 0,5ºC antes do
circuito comutar.
INTERRUPTOR CONTROLADO POR TEMPERATURA
Alimentação dos componentes
O LM35 está disponível em vária versões, todas
funcionam numa faixa de temperatura de pelo me.os 0ºC a
100ºC. A resposta do sensor é de aproximadamente 3 minutos
até atingir 100% do valor de temperatura final medido, num
ambiente em repouso, o que é totalmente aceitável para a
aplicação em chocadeiras.
O AMPOP tem desvio temporal muito pequeno o que
consome muito pouca corrente, assim como o sensor. Num total
são consumidos aproximados 80μA podendo, portanto ser
alimentado por uma bateria de 6V, 9V, ou 12V.
•TLC271 = 3V a 16V
•LM35 = 4V a 30V
INTERRUPTOR CONTROLADO POR TEMPERATURA
Modelo básico de Chocadeira caseira em Isopor
INTERRUPTOR CONTROLADO POR TEMPERATURA
Modelo Comercial de Chocadeira
INTERRUPTOR CONTROLADO POR TEMPERATURA
Conclusão
Espero que com esta breve explanação tenha ficado
claro o funcionamento do interruptor controlado por
temperatura e a intenção de utilizá-lo com sucesso em
chocadeiras de ovos fecundados.
É bastante simples entender e implementar o circuito de
um interruptor por temperatura, no entanto testa-lo com rigor
necessário requer a própria construção da chocadeira, o que é
barato porém demanda-se bastante tempo e certa habilidade.
Na próxima apresentação mostrarei o que já existe hoje
em termos de sensores e termostatos digitais mais utilizados
para esta aplicação.
UFRN - UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
CT - CENTRO DE TECNOLOGIA
DEE - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
DISCIPLINA: Instrumentação Eletrônica
PROFESSOR: Luciano Fontes
INCUBADORA DE OVOS COM CONTROLE
DIGITAL DE TEMPERATURA
ALUNO: Weslley Maciel Bento de Amorim
Matrícula: 200420550
(2º Apresentação)
Natal, 13 de Junho de 2008
INCUBADORA DE OVOS COM CONTROLE
DIGITAL DE TEMPERATURA
Termistores
Termistores são controladores de modo térmico
resistores sensíveis cuja função principal é exibir uma mudança
grande, previsível e precisa em resistência elétrica quando um
equipamento ou produto sofrer uma mudança na temperatura
de corpo. Os termistores são capazes de operar em temperatura
abaixo de -100 ° a mais de +600 ° Fahrenheit. Por causa das
características muito previsíveis deles e a excelente termo
estabilidade longa deles, os termistores são os mais
recomendados para medida de temperatura e controle de
qualquer equipamento. Podem ser do tipo NTC ou PTC.
INCUBADORA DE OVOS COM CONTROLE
DIGITAL DE TEMPERATURA
Sensor NTC
Negative Temperature Coefficient : Sensor de
Coeficiente Negativo de Temperatura (NTC). Exibem uma
diminuição em resistência elétrica quando submetido a um
aumento em temperatura do equipamento. O processo de
fabricação dos NTCs é semelhante ao de fabricação das
cerâmicas. Depois de uma mistura intensiva e do acréscimo de
um agregante plástico, a massa é moldada na forma desejada,
ou extrusão para obter tarugos ou por pressão para obter discos
e aquecida a uma temperatura suficientemente alta, para
sinterizar os óxidos constituintes.
INCUBADORA DE OVOS COM CONTROLE
DIGITAL DE TEMPERATURA
Controlador eletrônico Microprocessado
•O modelo TLZ10 é um
controlador eletrônico de
temperatura
digital
microprocessado.
•O TLZ10 dispõe de 1
entrada para sonda NTC ou
PTC, além de vários outros
atributos de Display.
INCUBADORA DE OVOS COM CONTROLE
DIGITAL DE TEMPERATURA
Caso Prático
INCUBADORA DE OVOS COM CONTROLE
DIGITAL DE TEMPERATURA
INSTALAÇÃO- Controlador Eletrônico Microprocessado
INCUBADORA DE OVOS COM CONTROLE
DIGITAL DE TEMPERATURA
VISOR FRONTAL - Controlador Eletrônico Microprocessado
1. Usada para acessar os parâmetros
de funcionamento.
2. Decrescimento
dos
valores
de
parâmetros programados.
3. Incremento
dos
valores
de
parâmetros programados.
4. Ativação ou desativação do modo
stand-by instrumento.
5. Led SET- piscando indica stand-by
ou modo de programação.
6. Indica normalmente temperatura de
processo.
7. Led OUT- Indica o estado de saída –
Ligada
(acesa)
ou
desligada
(apagado)
INCUBADORA DE OVOS COM CONTROLE
DIGITAL DE TEMPERATURA
PROGRAMAÇÃO - Controlador Eletrônico Microprocessado
•
Programação do Set-Point.
•
Proteção
da
programação
mediante uso de SENHA.
•
Programação dos Parâmetros.
INCUBADORA DE OVOS COM CONTROLE
DIGITAL DE TEMPERATURA
MAPA DE CONFIGURAÇÃO - Control. Elet. Microprocessado
INCUBADORA DE OVOS COM CONTROLE
DIGITAL DE TEMPERATURA
CONFIGURAÇÃO – Controlador Eletrônico Microprocessado
•
Parâmetro SPLL – Limite inferior do SET POINT
•
Parâmetro SPHL – Limite superior do SET POINT
•
Parâmetro SENS– Tipo de Sonda
•
Parâmetro OFS – Offset da sonda do ambiente
•
Parâmetro UNIT – Unidade de medida de temperatura
•
Parâmetro HSET– Diferencial do controle
•
Parâmetro PASS – Senha de acesso a programação
•
Parâmetro SP – Set-Point de Processo
INCUBADORA DE OVOS COM CONTROLE
DIGITAL DE TEMPERATURA
DIAG. ELÉTRICO - Controlador Eletrônico Microprocessado
Diagrama elétrico
Vista Superior
INCUBADORA DE OVOS COM CONTROLE
DIGITAL DE TEMPERATURA
DADOS TÉCNICOS - Controlador Eletrônico Microprocessado
INCUBADORA DE OVOS COM CONTROLE
DIGITAL DE TEMPERATURA
DADOS TÉCNICOS - Controlador Eletrônico Microprocessado
INCUBADORA DE OVOS COM CONTROLE
DIGITAL DE TEMPERATURA
Conclusão
Espero que com esta breve explanação tenha ficado
claro o funcionamento do controlado eletrônico microprocessado
e a forma de como é utilizado com sucesso em chocadeiras de
ovos fecundados. A instalação na estrutura da incubadora é
bastante simples, sendo necessário apenas um prévio ajuste de
parâmetros. Assim espero que todos tenhas aproveitado
bastante a apresentação e que se possa implementar o mesmo,
havendo mais trabalhos com base no projeto do interruptor
controlado por temperatura.