UFRN – Universidade Federal do Rio do Norte
CT – Centro de Tecnologia
DEE – Departamento de Engenharia Elétrica
ELE0325– Instrumentação Eletrônica
Aylanna Raquel da Costa Oliveira - 200506597
Natal(RN), Junho de 2009
Índice
 Objetivo
 Diagrama de Blocos
 Sensor de Temperatura – Termistor
 Sensor de Temperatura – LM35
 Escolha do Sensor
 Projeto
 Referências Bibliográficas
 Objetivo
 Diagrama de Blocos
 Sensor de Temperatura – Termistor
 Sensor de Temperatura – LM35
 Escolha do Sensor
 Projeto
 Referências Bibliográficas
Objetivo
Utilizar os conceitos assimilados em sala de
aula no desenvolvimento de um circuito
eletrônico que permita medir e mostrar a
temperatura de um paciente (termômetro
clínico).
 Objetivo
 Diagrama de Blocos
 Sensor de Temperatura – Termistor
 Sensor de Temperatura – LM35
 Escolha do Sensor
 Projeto
 Referências Bibliográficas
Diagrama de Blocos
Amplificador
(Ganho)
Sensor
Display 7
Segmentos
Conversor
A/D
Codificador
BCD
 Objetivo
 Diagrama de Blocos
 Sensor de Temperatura – Termistor
 Sensor de Temperatura – LM35
 Escolha do Sensor
 Projeto
 Referências Bibliográficas
Sensor de Temperatura - Termistor
Termistores são controladores de modo térmico resistores sensíveis cuja
função principal é exibir uma mudança grande, previsível e precisa em
resistência elétrica quando um equipamento ou produto sofrer uma mudança
na temperatura de corpo. O Coeficiente de Temperatura Negativo (NTC)
(Negative Temperature Coefficient) exibe uma diminuição em resistência
elétrica quando submetido a um aumento em temperatura do equipamento.
Já o Coeficiente de Temperatura Positivo (PTC) (Positive Temperature
Coefficient) exibe um aumento em resistência elétrica quando acontece um
aumento da temperatura do equipamento em que está contido o termistor.
Sensor de Temperatura – Termistor
• NTC (Negative Temperature Coefficient)
 Semicondutor;
 Baixo custo;
 Coeficiente negativo de resistência elétrica com a temperatura;
 Utilizados para medidas entre -50°C e +300°C.
• Aplicações
 Controle de temperatura;
 Compensações de temperaturas;
 Detectores de nível de líquidos;
 Etc.
Sensor de Temperatura – Termistor
Termistor NTC
Sensor de Temperatura - Termistor
• R: resistência do termistor à temperatura T
• A: constante do termistor
• B: constante do termistor
Comportamento da resistência elétrica do NTC
 Objetivo
 Diagrama de Blocos
 Sensor de Temperatura – Termistor
 Sensor de Temperatura – LM35
 Escolha do Sensor
 Projeto
 Referências Bibliográficas
Sensor de Temperatura – LM35
O sensor LM35 é um sensor de precisão que apresenta uma saída de
tensão linear relativa à temperatura em que ele se encontrar no momento
em que for alimentado por uma tensão de 4-20Vdc e GND, tendo em sua
saída um sinal de 10mV para cada Grau Celsius de temperatura, sendo assim,
apresenta uma boa vantagem com relação aos demais sensores de
temperatura calibrados em “KELVIN”, não necessitando nenhuma subtração
de variáveis para que se obtenha uma escala de temperatura em Graus
Celsius.
Sensor de Temperatura – LM35
• Características
 Não necessita de calibração externa;
 Saída com baixa impedância;
 Custo baixo;
 Utilizados para medidas entre -55°C e +150°C.
• Aplicações
 Termômetros para câmaras frias, chocadeiras;
 Controles de temperatura de máquinas;
 Aquisição de dados para pesquisas;
 Proteção para dispositivos industriais (motores, inversores, fontes).
Sensor de Temperatura – LM35
Sensor LM35
 Objetivo
 Diagrama de Blocos
 Sensor de Temperatura – Termistor
 Sensor de Temperatura – LM35
 Escolha do Sensor
 Projeto
 Referências Bibliográficas
Escolha do sensor
Entre os dois sensores apresentados, o sensor
escolhido para o projeto foi o LM35, por
apresentar uma característica linear, facilitando
dessa maneira os passos seguintes para a
realização do projeto.
 Objetivo
 Diagrama de Blocos
 Sensor de Temperatura – Termistor
 Sensor de Temperatura – LM35
 Escolha do Sensor
 Projeto
 Referências Bibliográficas
Relação temperatura/tensão
A tabela ao lado apresenta
os valores calculados da
tensão de entrada no
conversor A/D ADC0804
utilizado mais adiante. Para a
obtenção desses valores,
tem-se
que
o
LM741
apresenta um ganho igual a
10 e a variação de tensão no
sensor LM35 corresponde a
10 mV/°C. A partir disso,
pôde-se construir a tabela a
partir
da
variação
da
temperatura do ser humano.
°C
Saída LM35
(mV)
Ganho
Entrada no
conversor
A/D (V)
35
350
10
3,5
36
360
10
3,6
37
370
10
3,7
38
380
10
3,8
39
390
10
3,9
40
400
10
4,0
41
410
10
4,1
42
420
10
4,2
Amplificador (ganho)
O amplificador utilizado no projeto
foi o LM741. Para o projeto, o
amplificador comporta-se como nãoinversor.
Como o ganho desejado é 10,
obtem-se:
G = 1 + R2/R1
10 = 1 + R2/R1
R2/R1 = 9
Conversor A/D ADC0804
O conversor Analógico
Digital ADC0804 é capaz
de converter uma amostra
analógica em um valor
binário de 8 bits. As saídas
desse conversor estão
localizadas nos pinos 11 a
18. O pino 2 disponibiliza
os dados convertidos nos
pinos 11 a 18. O pino 3 dá a
ordem de início de
conversão. O valor máximo
da tensão de entrada é 5 V.
Conversão Binária/BCD
O CI 74185 é responsável por
decodificar os dados binários em BCD.
Para o processo de conversão, é
necessário uma combinação de 3 Cis.
Dessa forma foi feita a decodificação de
8 bits.
Conversão BCD/Sete Segmentos
O CI 74LS47 é um decodificador
binário sete segmentos. Ele recebe um
valor em binário e o converte em uma
seqüência que será enviada ao display,
fazendo com que os leds acendam e
apaguem, formando símbolos os quais
entendemos como números. Serão
utilizados quatro bits de saída para um
display e quatro para outro, uma vez
que o máximo valor a ser medido não
ultrapassará dois dígitos.
Display de sete segmentos
Finalmente, o valor encontrado
chega ao display de sete segmentos. Os
sinais que chegam a ele são recebidos
por resistores de valor equivalente a
100 Ω.
 Objetivo
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 Sensor de Temperatura – Termistor
 Sensor de Temperatura – LM35
 Escolha do Sensor
 Projeto
 Referências Bibliográficas
Referências Bibliográficas
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http://brunoum.sites.uol.com.br/ Conversão Binária/BCD
http://www.scielo.br/pdf/rbef/v27n3/a11v27n3.pdf
http://www.ucs.br/ccet/demc/vjbrusam/inst/temp51.pdf
http://www.cefetsc.edu.br/~eletronica/publicacoes/relatorios/projetos_int
egradores/pi2/pi_2_cleidir_graciele_diego.pdf
http://www.datasheetcatalog.com
http://www.wikipedia.org/
http://www.planetamecanico.com.br
http://www.rogercom.com/pparalela/ConversorADC0804.htm
Trabalhos anteriores
http://www.ucs.br/ccet/demc/vjbrusam/inst/lm3520071.pdf
http://www.ifi.unicamp.br/~kleinke/f540/e_amp1.htm