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Diseñar un sistema de medición de temperatura para un autoclave tabletop (de sob...
elyu1

elyu1

@copilot Diseñar un sistema de medición de temperatura para un autoclave tabletop (de sobremesa) utilizando un termistor y amplificadores operacionales
Temperatura de diseño – 140°C Presión de diseño – 2 Bar Abs. Precisión 0.5°C Sensor – Termistor
Ecuacion: RT=R0=e^B(1/T - 1/T0 donde b es una característica del semiconductor (en la hoja de datos de su selección podrá encontrar este valor). La resistencia de referencia (Ro) es a la temperatura To. Todas las temperaturas son en Kelvin. Como indicador de temperatura se utilizará un voltímetro con display de 3 dígitos con un rango de 4.5 a 30V. De forma que a 25°C el indicador muestra 25 (equivalente a 2.5V) y a 140°C muestra 140 (equivalente a 14V), el punto decimal se ignora.
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Aquí están los pasos generales que podrías seguir para diseñar un sistema de medición de temperatura para un autoclave utilizando un termistor y amplificadores operacionales:
  1. Selección de termistor y parámetros: Debes seleccionar un termistor que sea capaz de medir temperaturas de hasta 140°C y soportar presiones de hasta 2 Bar Abs. Comprueba las especificaciones del termistor que elijas para asegurarte de que coincide con tus necesidades. Necesitarás los parámetros ${R_0}$, ${B}$, y ${T_0}$ del termistor.
  2. Circuito de medición de resistencia: Diseña un circuito puente de Wheatstone, donde la rama de resistencia desconocida estará ocupada por el termistor.
  3. Amplificación y linealización del voltaje del puente: Aquí, el circuito de medición de resistencia estará conectado a un amplificador operacional que amplificará la señal del puente de Wheatstone, facilitando la linealización de la señal de voltaje que se obtiene del termistor.
  4. Acondicionamiento de señal: El voltaje del termistor será una función exponencial de la temperatura, por lo que deberás realizar una compensación con un segundo amplificador operacional en modo de seguidor de tensión.
  5. Circuito de ajuste Volt-temp: Diseña un circuito para hacer que el voltímetro muestre directamente la temperatura. Para ello, puedes utilizar una fuente de alimentación variable y un amplificador operacional configurado como un amplificador de ganancia para ajustar el voltaje de salida a la escala deseada.
  6. Conexión al indicador de temperatura: Finalmente, conectarás la salida del amplificador de ganancia al indicador de temperatura.
Para asistirte mejor con la estructura del circuito, o para ayudarte a especificar alguna de estas etapas, necesitaré algunos detalles adicionales sobre las partes que tienes disponibles, las caracteristicas especificas del termistor y amplificadores operacionales que estás utilizando, así como el layout general para el diseño del PCB.
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Diseña un opamp con: 1/2(V1+(1/2V1-2V2)) sin redurcir nada si Vcc+=V1=12V; V2=3V...
elyu1

elyu1

@copilot Diseña un opamp con: 1/2(V1+(1/2V1-2V2)) sin redurcir nada si Vcc+=V1=12V; V2=3V; Vcc-=-12V
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Por supuesto, puedo ayudarte con eso. Podemos usar un amplificador operacional en la configuración de amplificador sumador no inversor para lograr esto. La configuración básica de amplificador sumador no inversor se ve así:
Vout = -(Rf/R1)*V1 - (Rf/R2)*V2
Quieres que la salida sea 1/2(V1+(1/2V1-2V2)), por lo que necesitaremos ajustar nuestra configuración básica para reflejar esto. Como queremos mantener todo sin reducir, yo sugeriría lo siguiente:
Vout = -(Rf/R1)*V1 - (Rf/R2)*V1/2 + (Rf/R3)*2*V2
Siguiendo con este diseño, usando valores de resistencia estándar, podríamos tomar Rf=12kΩ, R1=12kΩ, R2=24kΩ, y R3=6kΩ.
El esquemático tendrá entonces un amplificador operacional con resistencias R1, R2, y R3 conectadas a la entrada no inversora y la resistencia Rf conectada a la entrada inversora desde Vout.
Aquí hay una representación textual de cómo se conectan los componentos:
  • Conecte una terminal de cada una de las resistencias R1, R2 y R3 a V1, V1 y V2 respectivamente.
  • Conecte las otras terminales de las resistencias R1, R2 y R3 juntas y luego a la entrada no inversora del operacional.
  • Conecte Vcc+ a V1 (12V) y Vcc- a -12V en el amplificador operacional.
  • Conecte un extremo de la resistencia Rf al pin de salida del amplificador operacional y el otro extremo al pin de entrada inversora del amplificador operacional.
  • La salida será el pin de salida del amplificador operacional.
¡Este es un buen lugar para comenzar! Tenga en cuenta que este diseño asume un comportamiento ideal para el amplificador operacional. Si está utilizando un amplificador de potencia específico, puede que necesite tener en cuenta otros factores, como la corriente de polarización de entrada, la corriente de entrada de desplazamiento, y el desplazamiento de voltaje de entrada.
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Diseña un opamp 1/2 (V1+ ( 1/2 V1-2V2)) sin redurcir nada si Vcct = V \* 1 = 12V...
elyu1

elyu1

@copilot Diseña un opamp 1/2 (V1+ ( 1/2 V1-2V2)) sin redurcir nada si Vcct = V * 1 = 12V V * 2 = 3V Vcc = - 12V sin reducir nada
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copilot

Para diseñar un amplificador operacional (opamp) que cumpla con la función 1/2(V1+ ( 1/2 V1-2V2)) necesitaremos los siguientes componentes:
  1. Dos amplificadores operacionales
  2. Cinco resistencias
  3. Una fuente de alimentación bipolar de +-12V
Aquí tienes una propuesta para el diseño del circuito.
  1. Comienza añadiendo un amplificador operacional (por ejemplo, LM741) a tu diseño en Flux. Designamos este amplificador como U1.
  2. Conecta el pin positivo de entrada (V+) del amplificador U1 a la señal V1. V+
  3. Conecta una resistencia al pin negativo de entrada (V-) del amplificador U1. Podemos designar esta resistencia como R1.
  4. Conecte el otro extremo de esta resistencia al pino de salida del amplificador U1. Este feedback negativo proporciona a nuestra configuración el comportamiento no-inversor.
  5. Ahora añade un segundo amplificador operacional a tu diseño en Flux (también podrías usar un LM741 para esto), y designamos este amplificador como U2.
  6. Conecta el pin positivo de entrada (V+) del amplificador U2 a la señal V2.
  7. Conecta una resistencia al pin de entrada negativa (V-) del amplificador U2. Llámala R2 y conecta el otro extremo de esta resistencia al pino de salida del amplificador U2.
  8. Conecta los pin VCC+ del ambos amplificadores al voltage V (+12V) y los pin VCC- al voltage (-12V).
Lamentablemente, no puedo proporcionarte valores específicos para las resistencias sin más detalles sobre los detalles de tu diseño, como la impedancia de la fuente, las limitaciones de corriente, etc.
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  • Ground
    Ground
    A common return path for electric current. Commonly known as ground.
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  • Net Portal
    Net Portal
    Wirelessly connects nets on schematic. Used to organize schematics and separate functional blocks. To wirelessly connect net portals, give them same designator. #portal
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    43.0M
  • Power Net Portal
    Power Net Portal
    Wirelessly connects power nets on schematic. Identical to the net portal, but with a power symbol. Used to organize schematics and separate functional blocks. To wirelessly connect power net portals, give them the same designator. #portal #power
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  • Generic Resistor
    Generic Resistor
    A generic fixed resistor ideal for rapid circuit topology development. Its footprint automatically adapts based on the selected package case code—supporting 0402, 0603, 0805, 1203, and many other standard SMD packages, as well as axial horizontal and vertical configurations. Save precious design time by seamlessly add more information to this part (value, footprint, etc.) as it becomes available. Standard resistor values: 1.0 ohm, 10 ohm, 100 ohm, 1.0k ohm, 10k ohm, 100k ohm, 1.0M ohm 1.1 ohm, 11 ohm, 110 ohm, 1.1k ohm, 11k ohm, 110k ohm, 1.1M ohm 1.2 ohm, 12 ohm, 120 ohm, 1.2k ohm, 12k ohm, 120k ohm, 1.2M ohm 1.3 ohm, 13 ohm, 130 ohm, 1.3k ohm, 13k ohm, 130k ohm, 1.3M ohm 1.5 ohm, 15 ohm, 150 ohm, 1.5k ohm, 15k ohm, 150k ohm, 1.5M ohm 1.6 ohm, 16 ohm, 160 ohm, 1.6k ohm, 16k ohm, 160k ohm, 1.6M ohm 1.8 ohm, 18 ohm, 180 ohm, 1.8K ohm, 18k ohm, 180k ohm, 1.8M ohm 2.0 ohm, 20 ohm, 200 ohm, 2.0k ohm, 20k ohm, 200k ohm, 2.0M ohm 2.2 ohm, 22 ohm, 220 ohm, 2.2k ohm, 22k ohm, 220k ohm, 2.2M ohm 2.4 ohm, 24 ohm, 240 ohm, 2.4k ohm, 24k ohm, 240k ohm, 2.4M ohm 2.7 ohm, 27 ohm, 270 ohm, 2.7k ohm, 27k ohm, 270k ohm, 2.7M ohm 3.0 ohm, 30 ohm, 300 ohm, 3.0K ohm, 30K ohm, 300K ohm, 3.0M ohm 3.3 ohm, 33 ohm, 330 ohm, 3.3k ohm, 33k ohm, 330k ohm, 3.3M ohm 3.6 ohm, 36 ohm, 360 ohm, 3.6k ohm, 36k ohm, 360k ohm, 3.6M ohm 3.9 ohm, 39 ohm, 390 ohm, 3.9k ohm, 39k ohm, 390k ohm, 3.9M ohm 4.3 ohm, 43 ohm, 430 ohm, 4.3k ohm, 43K ohm, 430K ohm, 4.3M ohm 4.7 ohm, 47 ohm, 470 ohm, 4.7k ohm, 47k ohm, 470k ohm, 4.7M ohm 5.1 ohm, 51 ohm, 510 ohm, 5.1k ohm, 51k ohm, 510k ohm, 5.1M ohm 5.6 ohm, 56 ohm, 560 ohm, 5.6k ohm, 56k ohm, 560k ohm, 5.6M ohm 6.2 ohm, 62 ohm, 620 ohm, 6.2k ohm, 62K ohm, 620K ohm, 6.2M ohm 6.8 ohm, 68 ohm, 680 ohm, 6.8k ohm, 68k ohm, 680k ohm, 6.8M ohm 7.5 ohm, 75 ohm, 750 ohm, 7.5k ohm, 75k ohm, 750k ohm, 7.5M ohm 8.2 ohm, 82 ohm, 820 ohm, 8.2k ohm, 82k ohm, 820k ohm, 8.2M ohm 9.1 ohm, 91 ohm, 910 ohm, 9.1k ohm, 91k ohm, 910k ohm, 9.1M ohm #generics #CommonPartsLibrary
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  • Generic Capacitor
    Generic Capacitor
    A generic fixed capacitor ideal for rapid circuit topology development. You can choose between polarized and non-polarized types, its symbol and the footprint will automatically adapt based on your selection. Supported options include standard SMD sizes for ceramic capacitors (e.g., 0402, 0603, 0805), SMD sizes for aluminum electrolytic capacitors, and through-hole footprints for polarized capacitors. Save precious design time by seamlessly add more information to this part (value, footprint, etc.) as it becomes available. Standard capacitor values: 1.0pF, 10pF, 100pF, 1000pF, 0.01uF, 0.1uF, 1.0uF, 10uF, 100uF, 1000uF, 10000uF 1.1pF, 11pF, 110pF, 1100pF 1.2pF, 12pF, 120pF, 1200pF 1.3pF, 13pF, 130pF, 1300pF 1.5pF, 15pF, 150pF, 1500pF, 0.015uF, 0.15uF, 1.5uF, 15uF, 150uF, 1500uF 1.6pF, 16pF, 160pF, 1600pF 1.8pF, 18pF, 180pF, 1800pF 2.0pF, 20pF, 200pF, 2000pF 2.2pF, 22pF, 220pF, 2200pF, 0.022uF, 0.22uF, 2.2uF, 22uF, 220uF, 2200uF 2.4pF, 24pF, 240pF, 2400pF 2.7pF, 27pF, 270pF, 2700pF 3.0pF, 30pF, 300pF, 3000pF 3.3pF, 33pF, 330pF, 3300pF, 0.033uF, 0.33uF, 3.3uF, 33uF, 330uF, 3300uF 3.6pF, 36pF, 360pF, 3600pF 3.9pF, 39pF, 390pF, 3900pF 4.3pF, 43pF, 430pF, 4300pF 4.7pF, 47pF, 470pF, 4700pF, 0.047uF, 0.47uF, 4.7uF, 47uF, 470uF, 4700uF 5.1pF, 51pF, 510pF, 5100pF 5.6pF, 56pF, 560pF, 5600pF 6.2pF, 62pF, 620pF, 6200pF 6.8pF, 68pF, 680pF, 6800pF, 0.068uF, 0.68uF, 6.8uF, 68uF, 680uF, 6800uF 7.5pF, 75pF, 750pF, 7500pF 8.2pF, 82pF, 820pF, 8200pF 9.1pF, 91pF, 910pF, 9100pF #generics #CommonPartsLibrary
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  • Generic Inductor
    Generic Inductor
    A generic fixed inductor suitable for rapid circuit topology development. The footprint automatically adapts based on the selected package, supporting standard SMD sizes (e.g., 0402, 0603, 0805) as well as well-known inductor packages such as SDR1806, PA4320, SRN6028, and SRR1260. Standard inductor values: 1.0 nH, 10 nH, 100 nH, 1.0 µH, 10 µH, 100 µH, 1.0 mH 1.2 nH, 12 nH, 120 nH, 1.2 µH, 12 µH, 120 µH, 1.2 mH 1.5 nH, 15 nH, 150 nH, 1.5 µH, 15 µH, 150 µH, 1.5 mH 1.8 nH, 18 nH, 180 nH, 1.8 µH, 18 µH, 180 µH, 1.8 mH 2.2 nH, 22 nH, 220 nH, 2.2 µH, 22 µH, 220 µH, 2.2 mH 2.7 nH, 27 nH, 270 nH, 2.7 µH, 27 µH, 270 µH, 2.7 mH 3.3 nH, 33 nH, 330 nH, 3.3 µH, 33 µH, 330 µH, 3.3 mH 3.9 nH, 39 nH, 390 nH, 3.9 µH, 39 µH, 390 µH, 3.9 mH 4.7 nH, 47 nH, 470 nH, 4.7 µH, 47 µH, 470 µH, 4.7 mH 5.6 nH, 56 nH, 560 nH, 5.6 µH, 56 µH, 560 µH, 5.6 mH 6.8 nH, 68 nH, 680 nH, 6.8 µH, 68 µH, 680 µH, 6.8 mH 8.2 nH, 82 nH, 820 nH, 8.2 µH, 82 µH, 820 µH, 8.2 mH #generics #CommonPartsLibrary
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  • Terminal
    Terminal
    An electrical connector acting as reusable interface to a conductor and creating a point where external circuits can be connected.
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  • RMCF0805JT47K0
    RMCF0805JT47K0
    47 kOhms ±5% 0.125W, 1/8W Chip Resistor 0805 (2012 Metric) Automotive AEC-Q200 Thick Film #forLedBlink
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  • 875105359001
    875105359001
    10uF Capacitor Aluminum Polymer 20% 16V SMD 5x5.3mm #forLedBlink #commonpartslibrary #capacitor #aluminumpolymer #radialcan
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    CTL1206FYW1T
    Yellow 595nm LED Indication - Discrete 1.7V 1206 (3216 Metric) #forLedBlink
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