Sensor Termopar Leitura de Sinal

cleveland · 26 de maio de 2009

Olá Pessoal,

Sou novato no forum e tb em eltetrônica, porém sou da área de informática há anos e sempre tive uma paixão por eletrônica e Agora tenho a oportunidade de fazer parte de um projeto que inclui ambas partes, Eletronica e Informática.

Tenho um desafio de projeto, no qual estou encarando e tendo algumas dificuldades. Para esse projeto tenho de ler diversos sensores, sendo um deles Sensor Termopar do tipo K.

Para ler esses diversos sensores inclusive o termopar eu pesquizei e comprei uma placa "Arduino Mega" um projeto open source de eletronica, segue link http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardMega no qual está atendendo praticamente todas minhas questões. No Arduino Mega existem dezenas de I/O, muitas analógicas e muitas outras digitais.

Sei que o sensor termopar tipo k no qual eu já adquiri, tem de ser calibrado, e que ele é composto por uma parte fria e outra quente e que forma uma reação entre metais e me gera um sinal em mV. Pois bem, como eu faço para ler esse sinal?

As porta de entrada analógica do Arduino, aceitam sinais de 0 a 5V.

O sensor que eu tenho é do tipo K e tem a parte onde ele esquenta que é a "cabeça" dele e um fio cumprido de malha, no qual na ponta desse fio de malha, existem dois fios um azul e outro vermelho.

Como faço para medir o sinal desses dois fios? Sei que o termopar gera sinal em milivolt, porém acredito que o Arduino consiga ler esses sinais sem amplificar, ainda nao testei, porém não faço ideia sobre o que fazer com esses dois fios, qual deles me gera o sinal, seu eu preciso aliementá-lo com alguma tensão, em fim, essas são minhas dúvidas, sou leigo no assunto de eletronica e sensores.

Espero que alguém consiga me dar uma luz.

Grande Abraço

EDIMAR ENGELER · 26 de maio de 2009

Bom vou ver no que posso te ajudar, não conheço muito de informatica mas conheço de eletronica.

- Em primeiro lugar você deve sim alimentar o termopar, Quanto a pinegem deve pegar o medelo e mara do seu sensor e procurar esquema de ligação com o seu fornecedor eou fabricante.

- Para medir este sinal o indicado é usar um ociloscopio, caso você não tenha disponivel este equipamento poderá usar um multimetro de eletronica. você deve verificar no esquema de ligação qual fio manda o sinal.

- Caso você não consiga o esquema de ligação poderá fazer alguns teste .

1- alimente com 24vcc o fio vermelho e messa o sinal em 1 dos azuis. se não tiver resultado positivo alimente com 24vcc os 2 azuis e messa o sinal no vermelho.

- Estou avaliando a possibilidade de fazer uma aplicação semelhante a sua. tenho 4 sensores tipo 't' com sinal em mV e tenho que converter este para sinal de 0 a 10 vcc para ler na entrada anologica do clp disponivel na maquina. ou ver uma forma de mandar para dentro de um PC que tambem tenho disponivel nesta maquina, Para armasenar tenperaturas. se você puder me ajudar ficarei grato. qualquer duvida aguardo contato. [email protected]

Olá Pessoal,
Sou novato no forum e tb em eltetrônica, porém sou da área de informática há anos e sempre tive uma paixão por eletrônica e Agora tenho a oportunidade de fazer parte de um projeto que inclui ambas partes, Eletronica e Informática.

Tenho um desafio de projeto, no qual estou encarando e tendo algumas dificuldades. Para esse projeto tenho de ler diversos sensores, sendo um deles Sensor Termopar do tipo K.

Para ler esses diversos sensores inclusive o termopar eu pesquizei e comprei uma placa "Arduino Mega" um projeto open source de eletronica, segue link http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardMega no qual está atendendo praticamente todas minhas questões. No Arduino Mega existem dezenas de I/O, muitas analógicas e muitas outras digitais.

Sei que o sensor termopar tipo k no qual eu já adquiri, tem de ser calibrado, e que ele é composto por uma parte fria e outra quente e que forma uma reação entre metais e me gera um sinal em mV. Pois bem, como eu faço para ler esse sinal?

As porta de entrada analógica do Arduino, aceitam sinais de 0 a 5V.

O sensor que eu tenho é do tipo K e tem a parte onde ele esquenta que é a "cabeça" dele e um fio cumprido de malha, no qual na ponta desse fio de malha, existem dois fios um azul e outro vermelho.

Como faço para medir o sinal desses dois fios? Sei que o termopar gera sinal em milivolt, porém acredito que o Arduino consiga ler esses sinais sem amplificar, ainda nao testei, porém não faço ideia sobre o que fazer com esses dois fios, qual deles me gera o sinal, seu eu preciso aliementá-lo com alguma tensão, em fim, essas são minhas dúvidas, sou leigo no assunto de eletronica e sensores.

Espero que alguém consiga me dar uma luz.

Grande Abraço

Felipe Electronic · 26 de maio de 2009

Amigos, ja pensaram em utilizar um amplificador operacional, com ele seria possivel elevar a tensão de de alguns milivolts, ate 5 ou 10 vcc de acordo com o ganho programado.

qqr coisa estou a disposição dos amigos.

abs.

cleveland · 26 de maio de 2009

Amigos, ja pensaram em utilizar um amplificador operacional, com ele seria possivel elevar a tensão de de alguns milivolts, ate 5 ou 10 vcc de acordo com o ganho programado.
qqr coisa estou a disposição dos amigos.

abs.

Olá Pessoal,

Pelo que vi, no meu caso nao preciso de um aplificador de sinal, já que o Arduino le sinal em mV, pelo menos eu acho que ele le mV, apenas gostaria de saber, como devo proceder com os fios do termopar, se devo alimentá-los e com qtos volts, esse termopar do tipo K tem apenas 2 fios, um vermelho e outro azul apenas. Nada mais...

Tá difícil...

mais alguns detalhes sobre o meu sensor termopar do tipo K

a temperatura maxima dele é de 1200 graus

o cabo dele é de no maximo 210 graus e blindado com malha de aço

Para a confecção do sensor utilizou-se os metais cromel e alumel

cabteixeira · 27 de maio de 2009

- Em primeiro lugar você deve sim alimentar o termopar, Quanto a pinegem deve pegar o medelo e mara do seu sensor e procurar esquema de ligação com o seu fornecedor eou fabricante.

Alimentar o termopar?!?!?

Negativo... O termopar não precisa de alimentação.

O princípio de funcionamento dos termopares é que eles "produzem" uma pequena tensão (alguns milivolts) conforme a temperatura a que são submetidos.

- Para medir este sinal o indicado é usar um ociloscopio, caso você não tenha disponivel este equipamento poderá usar um multimetro de eletronica. você deve verificar no esquema de ligação qual fio manda o sinal.

Na realidade, utilizar osciloscópio não é essencial. Basta um voltímetro. E na realidade, não é um fio que manda o sinal... São dois fios e a tensão será medida entre eles, simplesmente.

Você precisa considerar dois problemas no teu projeto:

O primeiro problema é que você só tem uma junção (a junção quente)... Pra funcionar direito, você teria que ter outra junção (a junção fria), pra poder compensar a temperatura ambiente...

O segundo problema é que a tensão de saída dos termopares não é linear... Veja nesta tabela.

- Caso você não consiga o esquema de ligação poderá fazer alguns teste .
1- alimente com 24vcc o fio vermelho e messa o sinal em 1 dos azuis. se não tiver resultado positivo alimente com 24vcc os 2 azuis e messa o sinal no vermelho.

Conforme eu disse, o termopar não precisa de alimentação...

Amigos, ja pensaram em utilizar um amplificador operacional, com ele seria possivel elevar a tensão de de alguns milivolts, ate 5 ou 10 vcc de acordo com o ganho programado.

É uma boa alternativa, principalmente se o circuito que vai ler a tensão não possuir sensibilidade suficiente para trabalhar com sinais muito pequenos.

Pelo que vi, no meu caso nao preciso de um aplificador de sinal, já que o Arduino le sinal em mV, pelo menos eu acho que ele le mV, apenas gostaria de saber, como devo proceder com os fios do termopar, se devo alimentá-los e com qtos volts, esse termopar do tipo K tem apenas 2 fios, um vermelho e outro azul apenas. Nada mais...

Se ele lê sinais muito pequenos, da ordem de alguns milivolts apenas, você não precisa realmente... Quanto a alimentação, não precisa: basta que você leia a tensão que estará presente nos dois fios. Só isso. O problema é que você precisa saber qual a temperatura ambiente pra poder compensar.

mais alguns detalhes sobre o meu sensor termopar do tipo K
a temperatura maxima dele é de 1200 graus

o cabo dele é de no maximo 210 graus e blindado com malha de aço

Para a confecção do sensor utilizou-se os metais cromel e alumel

Veja aqui.

cleveland · 27 de maio de 2009

Alimentar o termopar?!?!?
Negativo... O termopar não precisa de alimentação.

O princípio de funcionamento dos termopares é que eles "produzem" uma pequena tensão (alguns milivolts) conforme a temperatura a que são submetidos.

Na realidade, utilizar osciloscópio não é essencial. Basta um voltímetro. E na realidade, não é um fio que manda o sinal... São dois fios e a tensão será medida entre eles, simplesmente.

Você precisa considerar dois problemas no teu projeto:

O primeiro problema é que você só tem uma junção (a junção quente)... Pra funcionar direito, você teria que ter outra junção (a junção fria), pra poder compensar a temperatura ambiente...

O segundo problema é que a tensão de saída dos termopares não é linear... Veja nesta tabela.

Conforme eu disse, o termopar não precisa de alimentação...

É uma boa alternativa, principalmente se o circuito que vai ler a tensão não possuir sensibilidade suficiente para trabalhar com sinais muito pequenos.

Se ele lê sinais muito pequenos, da ordem de alguns milivolts apenas, você não precisa realmente... Quanto a alimentação, não precisa: basta que você leia a tensão que estará presente nos dois fios. Só isso. O problema é que você precisa saber qual a temperatura ambiente pra poder compensar.

Veja aqui.

Valeu cabteixeira,

você realmente me deu excelentes infromações... agora sei para que serve cada fio, li muito sobre termopares e terei agora de aplicar os cálculos nas leituras realizadas pelos fios.

Agora ficou mais fácil, eu estava pensando errado, pois pensava que eu deveria alimentar por exemplo o fio vermelho com 5V e receber o sinal de retorno no fio azul, e conforme a diferenca entre o sinal enviado e o recebido formaria a temperatura.

Agora com sua explicação ficou claro ...

Valeu mesmo!!!

Vou por em prática e qq dúvida posto aqui...

Maurício2006 · 27 de maio de 2009

cleveland.

Dá uma olhada nesse documento da Analog:

http://www.analog.com/static/imported-files/application_notes/34661261AN369.pdf

Tudo bem que o AVR lê sinais de milivolts, se tiver dentro da resolução mínima dele, mas, sinais com baixa amplitude, tendem a ser mais suscetíveis a ruídos. Ler direto não é recomendado. Precisa condicionar o sinal, antes.

Esses integrados aí são bem caros, hein?

Na Farnell, tem.

www.farnell.com.br

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