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Projeto físico

Para a realização desse projeto, foram utilizados um tubo de aquecimento, um circuito retificador em ponte, e uma placa de interface para usuário:

Tubo de aquecimento: É constituído de uma ventoinha e uma resistência, retiradas de um secador de cabelo, posicionadas no interior de um tubo metálico. Além disso, existe um sensor de temperatura em cada borda do tubo, para que fosse possível mensurar o ganho de temperatura proporcionado pela resistência.

Circuito retificador: Usado para retificar a tensão recebida da rede, antes de alimentar o tubo de aquecimento. Além disso, a placa em que está o circuito também possui um transistor Mosfet N-Channel, utilizado para controlar a tensão de alimentação recebida pelo tubo, de acordo com o pulso PWM gerado pelo micro controlador Arduino Pro Mini utilizado no projeto.

Placa de interface para usuário: Possui um potenciômetro, dois botões, e um visor LCD 16×2, para que o usuário possa definir o valor do ganho de temperatura desejado para o sistema, bem como os parâmetros Kp e Ki, referentes ao controle proporcional-integrativo utilizado. O esquema de funcionamento detalhado de cada botão e do potenciômetro está descrito no Procedimento de Operação Padrão do equipamento, o qual está disponível para download no seguinte link: pop_labcontrol_456.doc.

Além disso, esta placa também aloca o micro controlador Arduino Pro Mini, utilizado para ler os sinais emitidos pelos sensores de temperatura, ler os parâmetros definidos pelo usuário, realizar o cálculo do sinal de controle a ser enviado para o tubo de aquecimento, e transmitir este sinal em forma de pulso PWM para a placa em que está o circuito retificador.

A lista completa dos componentes utilizados no projeto é mostrada na tabela abaixo:

Componente Especificação Datasheet Quantidade
Amplificador Operacional LM358N 1
Arduino Pro MINI / 5V 1
Botão Push Button 2
Capacitor 330uF 2
470uF 2
Diodo 1N5408 4
Display LCD 16 colunas por2 linhas 1
Fonte de alimentação IN:100~240V / OUT:12V 1
Isolador Óptico 4N25 1
Potenciômetro 10kΩ 1
Resistência de secador - 1
Resistor 750Ω 1
1kΩ 1
3,3kΩ 1
4,7kΩ 3
10kΩ 8
10MΩ 1
Sensor de temperatura LM35DZ 2
Transistor de junção bipolar BC337 3
Transistor MOSFET IRF740 1
Tubo - 1
Ventoinha - 1

O esquema eletrônico desenvolvido para o funcionamento do sistema está mostrado na página drawings.

wiki/research/line1/thema1/heating/tech.txt · Last modified: 2018/09/07 20:27 (external edit)