Descrierea functionarii circuitului pentru controlul umiditatii

Descrierea functionarii circuitului pentru controlul umiditatii

Amplificatoarele operationale AO2 si AO3 (figura 13.60.) realizeaza doua comparatoare si permit sesizarea situatiile in care valorile RH nu se incadreaza in limitele prestabilite. Potentiometrele P₁ si P₂ sunt etalonate in grade de umiditate relativa si servesc la fixarea celor doua nivele admisibile pentru umiditatea relativa: P₁ - nivelul inferior, iar P₂ - nivelul superior. Cand V₂ scade sub V_{ref 1}, comparato-rul AO2 trece in starea "sus" (figura 13.61), si V₃ asigura aprinderea ledului de culoare rosie LD₁ si totodata starea de conductie la saturatie a tranzistorului T₁ ceea ce determina blocarea lui T₃ (ledul verde LD₃ este stins). La cresterea umiditatii relative cand ,comparatorul AO2 trece in starea "jos", T₁ se blocheaza iar tranzistorul T₃ intra in conductie si LD₃se aprinde.

Daca V₂>V_ref2, comparatorul AO3 trece in starea  "sus", se aprinde ledul LD₂ care avertizeaza depasirea nivelului maxim permis a umiditatii, iar T₂ conduce la saturatie blocand tranzistorul T₃ (se stinge LD₃).

Deoarece ia valori in intervalul , se alege dioda Zener de tipul PL6V2. Pentru o sursa de alimentare , caderea de tensiune pe este:

(13.50)

Se impune ca prin fiecare din grupurile , si respectiv , sa treaca un curent de 1mA, .

Rezulta:

(13.51)

Atat potentiometrul cat si trebuie sa permita un reglaj intre 4V si 6V, deci o variatie .

Se obtine:

(13.52)

Se aleg: . Deci:

Caderile de tensiune prin si sunt:

(13.53)

Se determina:

(13.54)

Se adopta valoarea:

Curentul prin rezistorul :

(13.55)

Pentru ca dioda sa functioneze in regim de stabilizare este necesar .

Alegand , se obtin:

(13.56)

din care 2mA absorb grupurile , si , , astfel incat prin dioda Zener trece .

Deoarece: si rezulta:

(13.57)

Se aleg:

Calculul circuitului de avertizare optica

Tranzistoarele , , pot fi de tipul BC107. Cand tranzistorul se satureaza dioda electroluminanta se aprinde, curentul prin ea fiind limitat de rezistenta (figura 13.60).

(13.58)

Daca se considera rezulta .

Pentru un factor de amplificare in curent al tranzistorului , se obtine:

(13.59)

Se determina valoarea cu relatia:

(13.60)

Pentru o saturare sigura a lui se impune si se alege .

Asa cum s-a precizat la descrierea functionarii circuitului comparator , tranzistoarele si pot fi simultan in stare de blocare, dar nu pot conduce ambele la saturatie. Daca este in starea de saturatie este blocat si invers.

Deci curentul de saturatie pentru oricare dintre ele se determina cu relatia:

(13.61)

Rezulta:

(13.62)

Se aleg , deci se obtine:

(13.63)

O valoare prea mica pentru ar cere un curent mare de la comparatoarele si .

De asemenea valori prea mari ale rezistentelor si nu ar asigura blocarea ferma a tranzistoarelor si cand comparatoarele ar avea iesirile in starea jos.

Se determina cu relatia:

(13.64)

Se alege: . S-a tinut seama ca

Observatie:

Rezistentele si se puteau inlocui cu cate o rezistenta de in serie cu cate o dioda Zener de 5V.

Tensiunea la iesirea senzorului de umiditate variaza intre 0 -0,3 V, cand umiditatea relativa ia valori de la 10% la 100%. Circuitul integrat AO1 este un amlificator bA741 care functioneaza in montaj neinversor si prezinta o amplificare:

(13.65)

Astfel tensiunea de iesire v₁ ia valori intre 4,6 V si 6,9 V. Daca sursa de tensiune alternativa v_i are frecventa fixa de 10kHz, constanta de timp a grupului R,C se alege t 3 ms. Pentru se obtine .

Deoarece V₂ ia valori in intervalul 4 6 V, se alege dioda Zener de tipul PL6V2, iar prin R₄=560W trece un curent din care grupurile P₁, R₅ si P₂, R₆ absorb cate un miliamper, astfel incat prin dioda Zener trece .