LM35 com Amplificador operacional LM741

[CeDahmer]

Bom dia! Estou procurando um esquema como ligar um amplificador operacional, eu tenho o LM741, com o sensor de temperatura LM35.

Sei que não é difícil mas não estou conseguindo.

Obrigado pela atenção!

[Lokasso]

CeDahmer, explique melhor o que você quer. Ligar como ? Pra qual finalidade ?

[CeDahmer]

É o seguinte: Tenho um sensorde temperatura LM35 ligado a um conversor ADC0804, como o LM35 dá 10 mV/°C, e a resolução do ADC0804 é de 19,5 mV/°C, o projeto terá a resolução de 2 em 2°C.

O que estou querendo é ligar um AO Lm741, a esse LM35, com ganho 10, e assim aumentaria para 0,1 V/°C, e a resolução ficaria de 0,2 °C, já suficiente.

Liguei o LM741 da seguinte forma:

Pino4: 0V

Pino7: 5V (testei também com 12V)

Pino3: Entrada do LM35

Pino6: Saída para o ADC0804

Pino2: Meio do divisor de tensão (2R 10K)

usei o esquema do datasheet de amplificadornão inversor.

Não sei o que está ligado errado ou o que está faltando!

[Smarley2]

O LM741 precisa de alimentação simétrica.

-12V e +12V para funcionar.

[CeDahmer]

Obrigado Smarley, então o erro estava na alimentação.

Agora pergunto de novo: Existe algum outro amplificador operacional que trabalhe na faixa de 0V para o - e 5V para o +, como o resto do circuito, e que de um ganho 10?

Obrigado pela atençao!

[Lokasso]

Tente o seguinte circuito lembrando que o terminal inversor (-) é o terminal número 2, o não inversor (+) é o número 3, a saída é o número 6 (já comento sobre a alimentação):

Como você precisa de um ganho de tensão (Av) igual a 10, basta usar a relação:

Av = 1 + R2/R1

Definindo-se por exemplo o valor de R1 e substituindo na equação acima você acha o valor necessário de R2, e vice-versa.

Finalmente quanto à alimentação, ela deve ser simétrica, ou seja, se no terminal 7 você tem 12V, no terminal 4 você deverá colocar então -12V.

Acredito que no seu caso +7V e -7V sejam o suficiente, mas é bom testar o circuito antes de ligar no ADC pra garantir que a saída nunca será superior à tensão máxima aceita pelo ADC.

Poste depois pra gente saber os resultados, falou.

EDIT: só agora vi que o amigo Smarley já tinha respondido...

Acho que há solução pra isso que você está pedindo, mas preciso pesquisar um pouco sobre alguns amplificadores do tipo Rail-to-rail e fazer umas contas. Se eu encontrar uma solução posto em breve.

[CeDahmer]

Vou tentar a dica do amigo Lokasso, vou montar uma fonte simétrica assim que chegar os reguladores de tensão que comprei 7912 e 7812, e em seguida posto o resultado. Testei com -5v e +5v, e parece que a saída oscilou conforme o aumento da temperatura do LM35, mas precisso testar melhor, pois fiquei com medo, acho que a tensão de alimentação está baixa demais. Ou será que já é suficiente pois a entrada é no máximo de 1V a 50°C. Obrigado!

[Lokasso]

Os 7V que eu tinha sugerido era pra que a sáida pudesse chegar até uns 5v (nunca ela atinge o valor da alimentação do ampop, a menos que ele seja do tipo Rail-to-tail).

Se você vai medir no máximo 50ºC teremos então 500mV no LM35, certo ? Multiplicando isso por 10 dá os 5V. Agora tome cuidado: se a temperatura for maior que isso a tensão na saída também será maior. Se essa tensão de saída for maior que a tensão de alimentação do ADC0804 ele poderá queimar.

[Maurício2006]

CeDahmer.

Seu problema não é de inverter/dar ganho na sua tensão de entrada. O problema é a resolução do AD. Não vai adiantar elevar a tensão. A resolução dele é fixa. Se você der um ganho de 10 na tensão, em 100 graus o LM vai dar 10V de saída! Se for jogar isso em um circuito TTL, advinha o que vai acontecer, ehehhehehehe

E você está considerando a resolução do AD, em função da tensão de alimentação, que no seu caso aí, deve ser de 5V ( 5/256 ), só que o LM35 só vai até 1,5V (150 graus).

A solução no caso é simples: baixe a tensão de referência do AD para 1,5V. Fundo de escala!

Se quiser usar operacionais, dê um ganho de 2 (dois), não de 10, pra ficar dentro da faixa de operação dos TTL.

[]'s

[CeDahmer]

Quando eu usava apenas o LM35 eu fazia como o amigo Maurício indicou usava a referência no adc baixa, mas agora estou usando 8 sensores ligado ao mesmo adc, através de um multiplexador (acho que é esse o nome), e o sensor de umidade da série hih4, com 100% de umidade ele fornece 5V na saída, e também uso um sensor de infravermelho (sei que não é a melhor opção), ligado no positivo para medir a luminosidade do ambiente, que também da 5V.

Então acho que o ADC queimará ou não funcionará se colocar tensão baixa no pino de referência do adc, portanto acho mesmo que tenho que aumentar a tensão do LM35, pois não sei como reduzir linearmente a tensão dos outros sensores, se isso fosse possível talvéz resolveria.

[Lokasso]

Com um apop mesmo dá pra reduzir a tensão dos outros. Só não entendi se você quer deslocar pra baixo ou diminuir a amplitude de variação.

No primeiro caso um amplificador subtrator resolveria, já pro segundo seria um amplificador não inversor com ganho < 1 (o ganho exato depende de quanto você quer reduzir).

[marksik]

talvez este eskema ajude

[tylerNTL]

Vou pegar uma garapa neste tópico...

Comprei um console de teto para meu carro que possui um termômetro e ele veio sem o sensor de temperatura.

Estou tentando montar um sensor e ajustá-lo ao display do console.

A resposta do display varia em função da tensão aplicada em dois terminais. Uma reta ligando os pontos:

3V para 0ºC

0V para 60ºC.

Projetei o ckt da figura abaixo para utlilzar um LM35 como sensor de temperatura e um ampOp para inverter e ajustar a inclinação da resposta do LM35 ao meu display.

Na teoria ele deu certo! E até agora acredito que não vou ter problemas com o LM35. Alimento ele com 12V e ele tem uma saída estável e linear dependendo da temperatura (no mínimo foi isso que li sobre ele)

O problema é a ligação do amplificador.

Existe algum CI que faça o trabalho que necessito sem precisar da alimentação por fonte simétrica?

Este ckt vai ser instalado em um carro e tenho receio de complicar ele muito com a fonte para alimentar o ampOp.

Se não existir este CI, considerando que vou ter disponíveis apenas os 12/14V da bateria/altenador do carro, qual a forma mais prática de alimentar o 741 do ckt de amplificação?

[Lucas Scoppio]

amigo, esta usando um multiplexador analógico? se sim, por favor, poderia passar-me o nome? estou a procura desses tambem.

[cabteixeira]

O problema é a ligação do amplificador.

Existe algum CI que faça o trabalho que necessito sem precisar da alimentação por fonte simétrica?

Sim, existe!

Você pode utilizar o LM358, que é um amplificador operacional do tipo "single supply".

[tylerNTL]

beleza vou tentar simular com ele no EWB e partir para a montagem.

Posto aqui o resultado!

Outra dúvida existem no comércio baterias de 0,5V?

No meu ckt preciso injetar 0,5V na entrada + do amplificador. Esta entrada do amplificador é de alta impedância? Se sim imagino que o consumo da bateria vai ser mínimo e ela vai durar por alguns anos.

Montei o ckt projetado utilizando:

LM35 como sensor de temperatura

LM358 como amplificador inversor

Um potenciômetro de 100k para injetar 0,5V na entrada +

Resistores 2x1K e 1x10k para ajustar o ganho do sinal do LM35 em 5x.

Alimentei tudo em 11,9V com uma fonte de computador (para ficar semelhante a situação que vou ter no carro)

Não funcionou!

Testando o ckt por partes vi que o LM35 funciona bem, tem 0,3V na perna do meio e a temperatura é de 30ºC.

Consegui ajustar o potenciômetro para ter os 0,5V.

Quando ligo tudo fico com 0,5V nas entradas + e -. Na saída messo 0,6V!!!

Alguém dá alguma dica do que está errado?

Não acredito que o problema esteja nos CI´s. Quando isolo o LM35 do ckt ele funciona como esperado. Já testei dois CI´s LM358 e tive os mesmos resultados nos dois.

Minha montagem deu certo com algumas modificações:

1- O LM358 alimentado só com 12V não "gerava" tensões negativas, com esse tipo de alimentação só consegui que ele funcionasse como amplificador normal. Somente quando alimentamos ele com +6V e -6V foi que ele começou a funcionar como inversor.

2-Mesmo com ele alimentado com tensão simétrica, com o ckt inversor montado, quando modificávamos a montagem para inversor somador a tensão do LM35 "sumia" (ficava igual ao valor da tensão que queríamos somar)

Solução:

Montamos um ckt amplificador com ganho 5. E injetamos a saída em um ckt somador acrescentando 1,5V.

Até agora (com ckt montado no protoboard e alimentado com uma fonte ATX) está funcionando perfeitamente.

Amanhã testar no carro e confirmar se o levantamento que fiz (tensão entre dois fios X temperatura no display) estava correto!

Como citei acima meu ckt está ok, hoje fiz um upgrade montando ele com resistores ao invés de potenciômetros e gerando um valor de 1,5V através de uma bateria.

Minha dúvida é exatamente sobre a bateria:

Ela é uma bateria de relógio de 3V e está "aterrada" através de 03 resistências 22k - 2,5k - 22k. Fornecendo 1,5V ao meu ckt no ponto de conxão entre a resitência de 2,5 e a última de 22.

Considerando que meu ckt tem uma impedância infinita a bateria está fornecendo uma corrente de 0,0000645 A (64,5 microamperes). Quanto tempo esta bateria vai durar?

Meu desejo é que ela dure alguns anos. Vai chegar perto disso?