A temperatura pode afetar o funcionamento dos aparelhos elétricos. Dessa forma, os projetos de circuitos controladores de temperatura estão ficando cada vez mais rigorosos. Precauções extras devem ser tomadas na escolha de componentes e no teste da integridade do circuito controlador.
Agilent Technologies
Como funciona um circuito controlador de temperatura
A figura 1 mostra um circuito controlador de temperatura que utiliza um comparador LM339.
O chip do LM339 tem quatro comparadores, mas esse circuito usa apenas um deles. A operação do circuito é simples e clara. Quando a tensão na entrada positiva (pino 5) é maior do que a da entrada negativa (pino 4), a saída do LM339 (pino 2) é ativada. O termistor desse circuito atua como um divisor de tensão, tendo sua resistência reduzida com a queda da temperatura. Com isso, uma tensão maior é levada ao pino positivo do LM339. Observe que há também outro divisor de tensão no circuito, construído com um resistor variável, conectado ao pino negativo do LM339. Geralmente quando você varia a temperatura de um refrigerador analógico, na verdade você está ajustando esse resistor variável.
Quando a saída do LM339 é ativada, ela também ativa o transistor, que por sua vez alimenta o circuito do termostato. O circuito do termostato irá ativar e desativar os elementos de resfriamento e aquecimento para manter a temperatura dentro da faixa correta. Um LED normalmente é conectado ao circuito do termostato para atuar como um indicador, aceso quando o circuito do termostato é ativado. Na figura 2 vemos vários exemplares de controladores de temperatura para refrigeradores.
Vantagens do uso do U3606A no teste de controladores de temperatura
Circuitos comparadores como o mostrado na figura 1 são amplamente usados em circuitos controladores de temperatura. A avaliação da operação de um circuito comparador como este utiliza uma fonte de alimentação, um multímetro digital e um resistor variável. Entretanto, esse método pode ser demorado e sujeito a erros do operador. Com o recurso de rampa oferecido pelo multímetro U3606A, você agora pode ajustar o instrumento para fazer a varredura por toda a faixa de tensão, cobrindo todos os parâmetros de teste exigidos pelas especificações do comparador de temperatura. Isso pode ser conseguido facilmente por apenas algumas teclas ou pelo uso de qualquer linguagem de programação que trabalhe com comandos SCPI. Depois disso, você pode
também verificar o funcionamento de todo o circuito, medindo o pino de saída ligado ao circuito do termostato com a função de multímetro digital do U3606A.
A figura 3 ilustra um diagrama de conexão normalmente usado no teste de funcionamento do circuito controlador de temperatura.
A figura 3 ilustra um diagrama de conexão normalmente usado no teste de funcionamento do circuito controlador de temperatura.
O recurso de rampa do U3606A pode ser configurado pelo painel frontal ou por uma plataforma de programação para varrer até 10.000 patamares de tensão. Dois parâmetros são necessários para se criar um sinal de rampa:
- A posição final de amplitude;
- O número de patamares de tensão necessários para se atingir a posição final de amplitude.
Monitorando o relé que vai ao termostato, você testa as ligações entre o circuito e o termostato para saber se o relé foi acionado. Isso pode ser feito facilmente pelo uso da função de ohmímetro do U3606A. Com uma resolução de 5,5 dígitos, 27 leituras de medição por segundo e precisão VCC de 0,025%, o U3606A opera como um DMM de 5,5 dígitos padrão, tendo ainda uma fonte de alimentação integrada. A dupla capacidade do U3606A de trabalhar como fonte de alimentação programável e multímetro digital dispensa a necessidade de se ter dois instrumentos separados. Além disso, ela também simplifica a programação e minimiza os problemas de sincronização, eliminando requisições a dois instrumentos diferentes nos programas de teste escritos por você.
A figura 4 mostra uma curva típica de medição obtida com o U3606A.
A linha amarela indica a tensão resultante da função de rampa e a linha verde indica o atraso.
Observe que os resultados de medição mostrados nessa figura foram obtidos com as funções de rampa e multímetro utilizadas em paralelo. O uso tradicional de fonte de alimentação e multímetro separados traria grande dificuldade para sincronizar esses instrumentos.
Observe que os resultados de medição mostrados nessa figura foram obtidos com as funções de rampa e multímetro utilizadas em paralelo. O uso tradicional de fonte de alimentação e multímetro separados traria grande dificuldade para sincronizar esses instrumentos.
Conclusão
A combinação das funções de rampa e multímetro do U3606A tornou esse instrumento o mais adequado para aplicações nas quais o fornecimento de tensão e a monitoração precisam ser feitos ao mesmo tempo. Além da validação de placas controladoras de temperatura, descrita nesse artigo, há muitas outras oportunidades para se usar esse recurso. O teste paramétrico de componentes, a validação de placas de circuito impresso e testes funcionais de circuitos integrados (CIs) são apenas algumas das situações que podem tirar vantagem dos recursos exclusivos do U3606A.
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