Definição e cálculo de componentes (Parte 3 de 3)

Ponte de Wheatstone (resistor 92,16Ω, resistores 100 Ω, termoresistência tipo PT100). Uma vez que com a Ponte de Wheatstone é possível medir a variação de resistência do PT100, e por sua vez a variação de temperatura, o resistor 92,16 foi determinado como sendo a menor resistência possível no PT100, o que equivale a uma temperatura de -20ºC. Caso houvesse a necessidade de medir toda a faixa negativa (-200ºC), o valor deste resistor deveria ser de 18,52 Ω. Mas para o projeto, o grupo determinou utilizar um range um pouco menor, visto que seria difícil demostrar, na prática, o circuito medindo uma temperatura de -200ºC.

Quanto aos resitores de 100 Ω, o cálculo realizado foi (apresentado na teoria de Ponte de Wheatstone):

V = ((R4/R4+R2) – (R3/R1+R3)) * Vs

Onde:

V = tensão lida na Ponte de Wheastone [V];

R4 = R3 = resistores da “parte inferior” da Ponte de Wheastone [Ω];

R2 = resistor “simétrico” ao PT 100 (determinado em 92,16 [Ω]);

R1 = PT100 [Ω];

Vs = tensão de alimentação (24 [V]);

Para obter uma amplitude na saída da ponte de Wheatstone possível de medir sem a necessidade de um circuito amplificador, determinou-se que o range esperado fosse de 0 a 5 V, para uma variação de temperatura de 0 a 300 ºC. Com isso, os valores de resistência encontrados foram de 100 Ω (já arredondados para facilitar a construção do circuito).

Microcontrolador (ainda não definido). Em fase de estudo e projeto para definição do melhor componente para a aplicação.

Display LCD. Componente utilizado para visualizar os valores de temperatura lidos pela resistência PT 100, após conversão realizada pelo microcontrolador (conversor AD).