venerdì 23 ottobre 2020

STEP #5.1 - Il principio fisico - L'elettronica

Il corpo principale dell’anemometro è composto da un ponte Wheatstone e da un Amplificatore Operazionale. Il ponte Wheatstone possiede quattro resistenze: due sono composte da resistenze uguali, la terza è una resistenza variabile e la quarta è la resistenza è quella posseduta dal filo-sensore. Se si è in regime stazionario (ovvero quando la temperatura non varia), il ponte è bilanciato e dunque le resistenze hanno una relazione del tipo:

Rw/R = Rv/R

(Rv= resistenza variabile, RW = resistenza del filo)

Quando il filo si raffredda di un dT, varia la sua resistenza, e dunque il ponte non è più bilanciato. L’Amplificatore allora percepisce una differenza di tensione (tra i punti 1 e 2 dell’immagine sottostante) e variando la tensione “E” immette una corrente di maggiore entità per far sì che aumenti, per effetto Joule, la temperatura andando a ripristinare le condizioni di partenza.

La relazione tra temperatura e resistenza per un materiale conduttivo è:

Rw= R0·[1+b(Tw-T0)]

(R0=resistenza relativa alla temperatura di riferimento, b=coefficiente di temperatura della resistenza [K-1], T0=temperatura di riferimento)




Bibliografia:

R. PERFETTI, Circuiti elettrici, Bologna: Zanichelli, 2003, pp. 60-62, pp. 100-112

Immagine e fonte:

L.LÖFDAHL, M. GAD-EL-HAK, Sensor for Turbolence Measurements and Control, in The MEMS Handbook, edito da M. GAD-EL-HAK, Boca Raton: CRC Press, 2002, vol.III, par. 26.4.3

Sitografia:

https://www.mouser.com/catalog/additional/ATS_Qpedia_Dec07_Understanding%20hot%20wire%20amemometry9.pdf


[Tutti i link controllati e funzionanti il 13 Gennaio 2020]


Nessun commento:

Posta un commento