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UFRN - UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CT - CENTRO DE TECNOLOGIA DEE - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA DISCIPLINA: Instrumentação Eletrônica.

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1 UFRN - UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CT - CENTRO DE TECNOLOGIA DEE - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA DISCIPLINA: Instrumentação Eletrônica PROFESSOR: Luciano Fontes ALUNO: Weslley Maciel Bento de Amorim Matrícula: (1º Apresentação) Natal, 06 de Junho de 2008 INTERRUPTOR CONTROLADO POR TEMPERATURA (Aplicação em Chocadeiras)

2 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.

3 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.

4 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.

5 INTERRUPTOR CONTROLADO POR TEMPERATURA Funcionamento do Circuito Interruptor

6 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.

7 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

8 INTERRUPTOR CONTROLADO POR TEMPERATURA Modelo básico de Chocadeira caseira em Isopor

9 INTERRUPTOR CONTROLADO POR TEMPERATURA Modelo Comercial de Chocadeira

10 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.

11 UFRN - UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CT - CENTRO DE TECNOLOGIA DEE - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA DISCIPLINA: Instrumentação Eletrônica PROFESSOR: Luciano Fontes ALUNO: Weslley Maciel Bento de Amorim Matrícula: (2º Apresentação) Natal, 13 de Junho de 2008 INCUBADORA DE OVOS COM CONTROLE DIGITAL DE TEMPERATURA

12 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. Termistores

13 INCUBADORA DE OVOS COM CONTROLE DIGITAL DE TEMPERATURA 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. Sensor NTC

14 INCUBADORA DE OVOS COM CONTROLE DIGITAL DE TEMPERATURA 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. Controlador eletrônico Microprocessado

15 INCUBADORA DE OVOS COM CONTROLE DIGITAL DE TEMPERATURA Caso Prático

16 INCUBADORA DE OVOS COM CONTROLE DIGITAL DE TEMPERATURA INSTALAÇÃO- Controlador Eletrônico Microprocessado

17 INCUBADORA DE OVOS COM CONTROLE DIGITAL DE TEMPERATURA 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) VISOR FRONTAL - Controlador Eletrônico Microprocessado

18 INCUBADORA DE OVOS COM CONTROLE DIGITAL DE TEMPERATURA Programação do Set-Point. Proteção da programação mediante uso de SENHA. Programação dos Parâmetros. PROGRAMAÇÃO - Controlador Eletrônico Microprocessado

19 INCUBADORA DE OVOS COM CONTROLE DIGITAL DE TEMPERATURA MAPA DE CONFIGURAÇÃO - Control. Elet. Microprocessado

20 INCUBADORA DE OVOS COM CONTROLE DIGITAL DE TEMPERATURA 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 CONFIGURAÇÃO – Controlador Eletrônico Microprocessado

21 INCUBADORA DE OVOS COM CONTROLE DIGITAL DE TEMPERATURA DIAG. ELÉTRICO - Controlador Eletrônico Microprocessado Diagrama elétricoVista Superior

22 INCUBADORA DE OVOS COM CONTROLE DIGITAL DE TEMPERATURA DADOS TÉCNICOS - Controlador Eletrônico Microprocessado

23 INCUBADORA DE OVOS COM CONTROLE DIGITAL DE TEMPERATURA DADOS TÉCNICOS - Controlador Eletrônico Microprocessado

24 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. INCUBADORA DE OVOS COM CONTROLE DIGITAL DE TEMPERATURA


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