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Come realizzare una sonda di temperatura semplice, affidabile, veloce ed economica…

L’idea di questa esposizione è quella di presentare un componente attivo che in maniera semplice ed economica consente di realizzare una sonda per la misura di temperatura in gradi centigradi, ottenendo una misura affidabile.
In genere nei vari schemi che si possono trovare per realizzare circuiti di misura della temperatura o dispositivi tali, si utilizzano come trasduttori di temperatura gli NTC, o termocoppie di vario genere con relativi circuiti di adattamento-misura, con il componente che andremo a vedere si riesce a semplificare la realizzazione oltre ad avere affidabilità ad un bassissimo costo … stiamo parlando del LM35.

Una vera e propria sonda di temperatura completa che può lavorare da -2°C a + 150°C , e questo fornendo sul proprio terminale di uscita una tensione in mV proporzionale alla temperatura a cui è sottoposto.

L’ampiezza di uscita è del valore di 10 mV per ogni °C rilevato, ad esempio la misura della temperatura di 21°C fornisce in uscita dell’LM35 una tensione con ampiezza pari a 210 mV, vien da se che se applichiamo (senza altri componenti) all’uscita dell ‘ LM35 un ingresso di un multimetro digitale settato in mV, si leggerà un valore di tensione che diviso per 10 ci offre direttamente il valore di temperatura in °C.
Ovviamente il componente essendo di tipo attivo per funzionare avrà bisogno di una tensione di alimentazione, ed anche in questo caso si comporta egregiamente offrendo la possibilità di alimentarlo in tensione continua con un range 4 / 20 V, pertanto si presta bene ad una alimentazione da comuni batterie considerando anche il suo piccolo assorbimento.
La misura così ottenuta risulta affidabile, in quanto il dispositivo LM35 risulta tarato in fase di fabbricazione, ed al suo interno sono presenti circuiti di compensazione che fanno si che l’uscita sia lineare e direttamente proporzionale alla temperatura.
L’aspetto interessante di questo componente è la sua semplicità di utilizzo ed il bassissimo costo, solo poco più di un euro … pertanto utilissimo nel caso in cui si voglia realizzare una sonda di temperatura in cui si richieda una risposta rapida e proporzionale alle variazioni di temperatura ed a costi , prestandosi bene anche ad eventuali realizzazioni strumentali… come nel caso di utilizzi con sistemi a processore del tipo Arduino …
Ovviamente nel datasheet dell’LM35 reperibile nel web, si trovano oltre le info necessarie al suo utilizzo anche eventuali schemi applicativi, quindi perché non dare un’occhiata

La realizzazione, e prova …
Per la realizzazione, come si è già letto non presta grosse difficoltà, il materiale necessario è appunto un LM35, un multimetro digitale, ed una batteria di alimentazione, oltre dei morsetti di coccodrillo per realizzare i collegamenti di prova, a meno di non voler utilizzare una bread board.
Nel mio caso mi sono aiutato con dei collegamenti volanti con dei morsetti di coccodrillo, e per l’LM35 ho utilizzato uno zoccolo realizzato con un connettorino per pin su PCB, in modo da poter riutilizzare l’LM35 ed evitando di saldare sui sui reofori con il rischio di danneggiarlo …

A questo punto, seguendo le indicazioni del datasheet, quindi dei relativi reofori del semiconduttore ho collegato al +Vs il positivo di alimentazione, prelevando tensione da un pacco batterie di tipo AA 1,5 V x 3, quindi alimentandolo con 9 V, ed al reoforo GND il negativo di alimentazione ed il GND del multimetro, settato in scala mV; mentre sul reoforo di uscita Vout ho collegato il positivo del multimetro.
Non appena si fornisce tensione alla sonda, si vede raggiungere il valore della temperatura ambiente (espressa in mV), che si ottiene dividendo per 10 il valore in mV letto sul display del multimetro.

Certamente la lettura eseguita sarà comunque, affetta da errori di natura strumentale, di approssimazione ed errore caratteristico del dispositivo, pertanto nella verifica nulla vieta di raffrontare la misura con uno strumento disponibile di riferimento, in questo caso un semplice termometro” utilizzando come campione di riferimento la propria temperatura corporea.
Così facendo si possono raffrontare le due misure , impegnando sia l’LM35 che la sonda del termometro, ottenendo un raffronto della misura eseguita …

…e si ha modo di apprezzare la precisione dell’ LM35 un semplice, preciso ed economico trasduttore di temperatura …
L’idea è quella di presentare per chi non lo conoscesse già, questo componente che consente di realizzare interessanti applicazioni, ed utilizzi anche in altre attività di laboratorio e non, ovviamente l’esposizione sintetica non ha esposto altre possibili applicazioni sicuramente migliorabili con l’ausilio di piattaforme come Arduino o il Rasphberry … questo però lo lascio ai volenterosi o ai Prof.
Buon Lavoro.

Riferimenti: datasheet LM35 =   http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm35.pdf

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