{"id":3609,"date":"2022-05-06T15:20:53","date_gmt":"2022-05-06T13:20:53","guid":{"rendered":"https:\/\/techgoggler.com\/it\/?p=3609"},"modified":"2023-03-29T18:45:30","modified_gmt":"2023-03-29T16:45:30","slug":"trasduttori-temperatura-analogici-esempio-di-circuito","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/techgoggler.com\/it\/trasduttori-temperatura-analogici-esempio-di-circuito\/","title":{"rendered":"I trasduttori di temperatura analogici: esempio di circuito"},"content":{"rendered":"<p>La maggior parte dei trasduttori di temperatura utilizzati in ambito industriale sono dispositivi analogici, anche se in commercio sono disponibili anche trasduttori di temperatura digitali.<\/p>\n<h2>Caratteristiche ottimali per un trasduttore<\/h2>\n<ul>\n<li>elevata sensibilit\u00e0<\/li>\n<li>uscita lineare<\/li>\n<li>stabilit\u00e0 di funzionamento nel tempo<\/li>\n<\/ul>\n<p>Per discutere il funzionamento dei trasduttori di temperatura, procederemo direttamente a illustrare alcuni trasduttori commerciali fondamentali, senza tuttavia addentrarci troppo nelle infinite varianti che di ogni modello esistono.<\/p>\n<h2>Il trasduttore PT100 (RTD)<\/h2>\n<p>Il trasduttore PT100, detto anche termoresistenza RTD, \u00e8 una resistenza di precisione il cui valore R<sub>T<\/sub> \u00e8 funzione della temperatura T.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/05\/pt100.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/05\/pt100.jpg\" alt=\"PT100 termoresistenza\" width=\"450\" height=\"450\" class=\"alignnone size-full wp-image-3610\" srcset=\"https:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/05\/pt100.jpg 450w, https:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/05\/pt100-300x300.jpg 300w, https:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/05\/pt100-150x150.jpg 150w\" sizes=\"auto, (max-width: 450px) 100vw, 450px\" \/><\/a><\/p>\n<p>In generale, il valore nominale della resistenza del dispositivo \u00e8 di 100 &Omega;.<\/p>\n<p>La caratteristica R<sub>T<\/sub>\/T \u00e8 lineare e crescente:<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-afd5213d60898e180deee3d7dbbb695d_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"&#82;&#95;&#123;&#84;&#125;&#61;&#82;&#95;&#123;&#48;&#125;&#40;&#49;&#43;&#92;&#97;&#108;&#112;&#104;&#97;&#32;&#84;&#41;\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"24\" width=\"178\" style=\"vertical-align: -6px;\"\/><\/p>\n<p>dove:<\/p>\n<ul>\n<li>R<sub>T<\/sub> \u00e8 il valore della resistenza alla temeperatura genericaT;<\/li>\n<li>R<sub>0<\/sub> \u00e8 il valore nominale della resistenza alla temperatura di 0 \u00b0C;<\/li>\n<li>&alpha;=3,85*10<sup>-3<\/sup> \u00b0C<sup>-1<\/sup> \u00e8 il coefficiente medio dimensionale.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Nella pratica, sar\u00e0 necessario eseguire una conversione resistenza\/tensione. Ad esempio, qui sotto viene illustrato un convertitore R<sub>T<\/sub>\/V che utilizza un generatore di corrente costante. In questo schema, viene usato un regolatore di tensione <a href=\"https:\/\/www.mouser.it\/c\/semiconductors\/power-management-ics\/voltage-regulators-voltage-controllers\/linear-voltage-regulators\/?m=STMicroelectronics&#038;series=LM317&#038;gclid=EAIaIQobChMI5oKaktHI9wIVkeN3Ch1VeAF9EAAYASAAEgIWtPD_BwE\" rel=\"noopener noreferrer\" target=\"_blank\">LM317<\/a>, in grado di erogare una corrente I&ge; 10 mA.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/05\/reglm317.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/05\/reglm317.jpg\" alt=\"\" width=\"600\" height=\"190\" class=\"alignnone size-full wp-image-3618\" srcset=\"https:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/05\/reglm317.jpg 600w, https:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/05\/reglm317-300x95.jpg 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 600px) 100vw, 600px\" \/><\/a><\/p>\n<p>L&#8217;intensit\u00e0 di corrente costante \u00e8 uguale a:<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-fd178d59860bfeb448c4f00072a093d4_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"&#92;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#49;&#46;&#50;&#125;&#123;&#82;&#125;\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"29\" width=\"23\" style=\"vertical-align: -8px;\"\/><\/p>\n<p>e per I=10 mA si ha:<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-3cba6be3bb66f81109e6d73ee48c2a16_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"&#82;&#61;&#92;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#49;&#46;&#50;&#125;&#123;&#49;&#48;&#42;&#49;&#48;&#94;&#123;&#45;&#51;&#125;&#125;&#61;&#49;&#50;&#48;&#32;&#92;&#79;&#109;&#101;&#103;&#97;&#32;\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"30\" width=\"202\" style=\"vertical-align: -9px;\"\/><\/p>\n<p>Ad esempio, se T=20 \u00b0C, poich\u00e8 dai datasheet si ricava R<sub>T<\/sub>=107.79 &Omega; e imponendo I=10 mA, la tensione di uscita vale V<sub>O<\/sub>=1.077 V.<\/p>\n<p>Se la termoresistenza \u00e8 posta a distanza dal sistema di controllo, i fili di collegamento introducono una resistenza aggiuntiva nella conversione resistenza\/tensione. A questo proposito, le case costruttrici producono resistenze a tre fili e a quattro fili adatte a eliminare l&#8217;errore dovuto alla resistenza dei fili di collegamento.<\/p>\n<h2>Un esempio<\/h2>\n<p>Realizziamo un circuito di condizionamento per un trasduttore di temperatura PT100 in grado di fornire una tensione di uscita compresa tra 0 e 5 V quando la temperatura T varia nell&#8217;intervallo 0-50 \u00b0C. Nello shema proposto viene proposto l&#8217;integrato <a href=\"https:\/\/www.ti.com\/lit\/ds\/symlink\/ina111.pdf\" rel=\"noopener noreferrer\" target=\"_blank\">INA111<\/a>.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/05\/esempio.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/05\/esempio.jpg\" alt=\"I trasduttori di temperatura analogici: come funzionano\" width=\"800\" height=\"325\" class=\"alignnone size-full wp-image-3621\" srcset=\"https:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/05\/esempio.jpg 800w, https:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/05\/esempio-300x122.jpg 300w, https:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/05\/esempio-768x312.jpg 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 800px) 100vw, 800px\" \/><\/a><\/p>\n<p>Supponendo che la corrente in uscita dall&#8217;operazionale sia I=2 mA, ogni ramo del <a href=\"https:\/\/it.wikipedia.org\/wiki\/Ponte_di_Wheatstone\" rel=\"noopener noreferrer\" target=\"_blank\">ponte di Wheatstone<\/a> \u00e8 attraversato da una corrente di 1 mA tale da non autoriscaldare le termoresistenze R<sub>T<\/sub>.<\/p>\n<p>Nell&#8217;ipotesi che l&#8217;amplificatore CA3140 si possa considerare ideale, dal circuito rappresentato in figura si ricava:<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-1ef3c6221590da0fcba73ed72d010e7b_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"&#92;&#92;&#82;&#95;&#123;&#108;&#125;&#61;&#92;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#86;&#95;&#123;&#82;&#69;&#70;&#125;&#125;&#123;&#73;&#125;&#61;&#92;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#53;&#125;&#123;&#50;&#42;&#49;&#48;&#94;&#123;&#45;&#51;&#125;&#125;&#61;&#50;&#53;&#48;&#48;&#32;&#92;&#79;&#109;&#101;&#103;&#97;&#32;&#61;&#50;&#46;&#50;&#32;&#107;&#92;&#79;&#109;&#101;&#103;&#97;&#32;&#43;&#53;&#48;&#48;&#92;&#79;&#109;&#101;&#103;&#97;&#32;\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"31\" width=\"465\" style=\"vertical-align: -9px;\"\/><\/p>\n<p>Per T=0 \u00b0C si ha R=R<sub>T<\/sub>(0 \u00b0C)=100 &Omega; e per T=50 \u00b0C si ha R<sub>T<\/sub>(50 \u00b0C)=119.25 &Omega;. Quindi si ha:<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-46abbd77bb542ae42cb71c4577631af5_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"&#92;&#92;&#92;&#68;&#101;&#108;&#116;&#97;&#32;&#82;&#61;&#82;&#95;&#123;&#84;&#125;&#40;&#53;&#48;&#41;&#45;&#82;&#95;&#123;&#84;&#125;&#40;&#48;&#41;&#61;&#49;&#57;&#46;&#51;&#57;&#92;&#79;&#109;&#101;&#103;&#97;&#32;&#92;&#92;&#86;&#95;&#123;&#97;&#98;&#125;&#61;&#92;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#92;&#68;&#101;&#108;&#116;&#97;&#32;&#82;&#125;&#123;&#50;&#125;&#92;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#86;&#95;&#123;&#82;&#69;&#70;&#125;&#125;&#123;&#82;&#95;&#123;&#108;&#125;&#125;&#61;&#92;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#49;&#57;&#46;&#51;&#57;&#125;&#123;&#50;&#125;&#92;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#53;&#125;&#123;&#50;&#53;&#48;&#48;&#125;&#61;&#49;&#57;&#46;&#51;&#57;&#109;&#86;&#32;\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"58\" width=\"389\" style=\"vertical-align: -11px;\"\/><\/p>\n<p>Il guadagno G dell&#8217;amplificatore INA111 e la resistenza R<sub>G<\/sub> sono:<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-11e9895d42ff268c67eb8a18747c92fc_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"&#92;&#92;&#71;&#61;&#92;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#86;&#111;&#125;&#123;&#86;&#95;&#123;&#65;&#66;&#125;&#125;&#92;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#53;&#125;&#123;&#49;&#57;&#46;&#51;&#57;&#42;&#49;&#48;&#94;&#123;&#45;&#51;&#125;&#125;&#61;&#50;&#53;&#55;&#46;&#56;&#54;&#92;&#92;&#82;&#95;&#123;&#71;&#125;&#61;&#92;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#53;&#48;&#42;&#49;&#48;&#94;&#123;&#45;&#51;&#125;&#125;&#123;&#71;&#45;&#49;&#125;&#61;&#92;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#53;&#48;&#42;&#49;&#48;&#94;&#123;&#45;&#51;&#125;&#125;&#123;&#50;&#53;&#54;&#46;&#56;&#54;&#125;&#61;&#49;&#57;&#52;&#46;&#54;&#53;&#92;&#79;&#109;&#101;&#103;&#97;&#32;&#61;&#40;&#49;&#53;&#48;&#92;&#79;&#109;&#101;&#103;&#97;&#32;&#43;&#49;&#48;&#48;&#92;&#79;&#109;&#101;&#103;&#97;&#32;&#41;\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"65\" width=\"528\" style=\"vertical-align: -8px;\"\/><\/p>\n<h2>Taratura del circuito<\/h2>\n<p>E&#8217; possibile eseguire la taratura del circuito con questa procedura:<\/p>\n<ol>\n<li>agire sul trimmer R<sub>l<\/sub> per fissare una I=2 mA;<\/li>\n<li>sostituire le PT100 con due resistenze di precisione da 100 &Omega;&plusmn;0.1% per simulare la condizione di funzionamento dei trasduttori per una temperatura T=0 \u00b0C. In tale condizione si deve avere V<sub>o<\/sub>=0 V;<\/li>\n<li>sostituire adesso le due resistenze di precisione precedenti con due da 119.25 &Omega; per simulare il funzionamento dei trasduttori per una temperatura di T=50 \u00b0C. In tale condizione si deve avere V<sub>o<\/sub>=5 V. Infatti, a tale temperatura, si ha R<sub>T<\/sub>=100(1+&alpha;T)=100(1+3.85*10<sup>-3<\/sup>*50)=119.25 &Omega;<\/li>\n<\/ol>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<div class=\"mh-excerpt\"><p>Esempio di circuito di condizionamento con l&#8217;utilizzo di due trasduttori di temperatura PT100. <a class=\"mh-excerpt-more\" href=\"https:\/\/techgoggler.com\/it\/trasduttori-temperatura-analogici-esempio-di-circuito\/\" title=\"I trasduttori di temperatura analogici: esempio di circuito\"><\/a><\/p>\n<\/div>","protected":false},"author":2,"featured_media":3627,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[115],"tags":[261],"class_list":{"0":"post-3609","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-automatica","8":"tag-learning-elettronica"},"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v27.4 - https:\/\/yoast.com\/product\/yoast-seo-wordpress\/ -->\n<title>I trasduttori di temperatura analogici: esempio di circuito - 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