Embora tenha ficado pouco "profissional" devido, na altura, à chegada de 2 pequenos, ainda hoje funciona.
Hoje alberga 5 crias, como se pode ver nas fotos.
Sim... eles parecem gostar bastante de estar lá dentro :D
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Esta foi uma óptima oportunidade de juntar duas engenhocas em prol de um pequeno agapornis, um recente inquilino.
Liguei o datalogger e coloquei-o dentro da criadeira para monitorizar a temperatura ao longo das horas.
A temperatura variável pode ser "programada" através do potenciómetro tal como mostrado nos circuitos anteriores (ver categoria Proj. Criadeira).
O registo foi iniciado ás 00:00, tendo sido ligada a criadeira ás 00:25 e tudo foi desligado ás 19:30.
A temperatura manteve-se muito constante pelos 28.5ºC, tendo o máximo atingido os 29ºC.
Em suma, um resultado muito positivo, pois ainda não tinha comprovado metricamente o seu funcionamento.
Tal como prometido, cá estão as fotos do "produto final".
A lâmpada usada é de cerâmica, própria para aquecimento, de 100W.
Na última foto, na lateral esquerda é visível a NTC.
Como tenho vindo a escrever nos artigos anteriores, perdi várias fotos e as da construção da criadeira também lá estavam.
Vou tentar conseguir colocar aqui algumas fotografias já de tudo montado.
Por agora posso dizer também, numa consideração final, de que tudo correu como planeado, excepto uma coisa: a lâmpada de cerâmica (100W) não é tão forte como o desejável (a nível de produção de calor) e a caixa talvez seja demasiado grande, pelo que o seu aquecimento é mais demorado...
Funcionou perfeitamente!
É só soldar tudo e montar a criadeira.
No video estão mostrados alguns valores de tensão, resultantes do divisor de tensão da NTC e do potenciómetro.
A lâmpada será trocada por uma lâmpada cerâmica apropriada para aquecimento de terrários etc...
Cá está o circuito do controlador para a criadeira e do accionador da lâmpada, usando um TRIAC.
Embora a simulação esteja a dar alguns problemas entre a ligação do seguidor de tensão ao MOC3042, os sub-circuitos trabalham bem em separado (e em simulação).
Chegou algum material que tinha encomendado à Ledistrónica.
Vou, ainda hoje, montar o circuito numa breadboard para fazer o teste das duas partes. A primeira não deve criar problemas, mas a segunda já não estou tão certo. Nunca usei um TRIAC, mas por aquilo que estive a ler, a configuração em baixo deve funcionar como esperado.
Com sorte tudo funciona bem e amanhã podemos aqui encontrar um video com o funcionamento :D.
PS: Por razões de segurança, em testes com 230VAC em breadboards, deixem sempre várias pistas de instervalo, a fim de evitar a formação do arco eléctrico.
Para este projecto, escolhi usar uma NTC de 1,5Kohm.
Sendo uma NTC, uma resistência que varia de acordo com a temperatura a que se encontra, é necessário recorrer a algumas tabelas para relacionar a resistência com a temperatura.
A vishay tem umas muito boas e que podem ser vistas neste link;
Os valores apresentados advêm da relação entre a resistência do termistor e a sua resistência aos 25ºC.
Obviamente que essa relação quando o termistor está a 25ºC, terá de ser 1.
No entanto são mostradas várias tabelas para os diferentes rácios, e eu não sei a qual devo associar a minha NTC. Vendo alguns valores exemplo, chego à conclusão de que no intervalo de temperaturas em que vou trabalhar, os valores não são tão diferentes... por isso vou assumir 3R/T e depois compenso um pouco com o potenciômetro.
No artigo anterior, tinha mostrado o controlador por histerese, cujos limites eram impostos por 2V e 3V.
Por outras palavras, o meu divisor de tensão terá uma saída de 3V, quando T=35ºC (para que chegue ao valor máximos do intervalo de histerese e a lampada seja desligada). Consultando a tabela, o rácio para 35ºC é de 0.711.
A resistência a procurar é de 1.6Kohm.
Mas não alterando esta resistência, em que temperatura é que a lampada voltará a ligar?
Rácio de 1.6, consultando as tabelas, resulta numa temperatura de 12ºC.
Demasiado baixo!
Solução?
Calcular qual o valor minimo do divisor de tensão e calcular novamente o controlador de histerese.
Para a temperatura minima de 30ºC:
Ou seja, o limite minimo para o intervalo de histerese é 2.8V. Apenas 200mV de diferença até ao limite máximo do intervalo.
Comentário: hum.... não gosto!
Solução: a procurar....
Um circuito semelhante ao que vou construir, já tinha sido usado nos primeiros artigos escritos, ainda no wordpress.
Se repararem, o circuito funcionava por histerese.
De qualquer forma, como o objectivo do circuito era diferente, vou passar a explicar agora em mais detalhe.
A imagem em cima representa um controlador por histerese, usando um ampop.
A ideia é que quando a temperatura é inferior que -T, o controlador passa de OFF a ON, e aguarda que a temperatura chegue a T. Neste ponto, o controlador passa de ON a OFF e aguarda que a temperatura desça até -T novamente. O ciclo repete-se vezes sem conta.
Olhando novamente para o circuito, teremos de definir um intervalo de histerese, que para este caso será de 1V, começando por exemplo em 2V (tensão mais baixa do intervalo de histerese) e terminando em 3V (tensão mais alta do intervalo de histerese).
Então o que eu pretendo, esquecendo por agora temperaturas, sensores e afins, é que quando Vin ultrapassar 3V, a saída do comparador passa de ON (5V) a OFF (0V). Se Vin passar abaixo de 2V, a saída passa de OFF a ON. No intervalo entre 2V e 3V, a saída umas vezes estará a alto (ON), outras vezes estará a baixo (OFF).
* Saída a Alto
Quando a saída está a nível alto, é como se R1 e Rf estivessem em paralelo. A resistência resultante desse paralelo fará um divisor de tensão com Ra.
* Saída a Baixo
Quando a saída está em nível baixo, Ra e Rf ficam em paralelo e a resultante fará um divisor de tensão com R1.
Os cálculos agora não são difíceis de fazer e eis que se chega ao resultado em baixo:
* Vlow = tensão mais baixa do intervalo de histerese, no caso 2V;
* Vhigh = tensão mais alta do intervalo de histerese, no caso 3V;
* Vdd = tensão de alimentação;
Trocando as incógnitas por valores já conhecidos, sobra um sistema de 2 equações com 2 incógnitas fácil de resolver, e por isso sai que:
Ra = R1
Rf = 2*R1 = 2*Ra
O resultado final deverá ser algo muito semelhante com a imagem. No entanto, devido à falta de valores comerciais, tive a ajustar as resistências, pelo que o "corte" situa-se ligeiramente ao lado e o intervalo de histerese é inferior a 1V.... mas nada com que não possa dormir!
A onda (sinusoidal) representa um Vin de teste e a forma rectangular representa a saída do controlador.
Com um único ampop, que custará uns meros 0.20/0.30€ na Ledistrónica, consegui implementar um controlador por histerese!
Na próxima parte vou determinar o divisor resistivo para a NTC e estudar a hipótese de colocar um potenciômetro para variar não o intervalo de histerese, mas sim o "local" onde ele se situa.
Enquanto o projecto do sinalizador está parado brevemente por razões burocráticas, vão-se avançando outros.
Pediram-me que projectasse um controlador de temperatura para uma criadeira de pequenas aves e que ajudasse também na construção da mesma.
Após ver alguns sitios na internet (listados em baixo), começaram a surgir as primeiras ideias e o projecto começa a ganhar forma.
Não queria fazer nenhum controlador demasiadamente complexo, pelo que surgiu a ideia de um controlador por histerese. A ideia será com 3/4 ampop's (LM339 chamado ao serviço!) fazer um controlador que mantenha a temperatura acima dos 28ºC e abaixo dos 34ºC. Claro que tem se ser baseado em potenciômetros e afins de forma a que em qualquer altura se possa ajustar novamente o valor máximo e o valor minimo de temperatura.
Para medir, não será necessário nada de muito rigoroso, por isso uma NTC servirá para o trabalho.
Para aquecer, uma lâmpada de filamento de 50/60W deverá dar conta do recado e uma ventoinha 10x10cm, para forçar a circulação de ar, será o suficiente também.
Uma vez que o objectivo é conter pássaros para criar à mão, esta criadeira ficará dentro de casa e convém ser o mais silenciosa. Na ventoinha nada se pode fazer, mas no accionamento da lâmpada, em vez de um relé, vou usar um TRIAC para que a meio da noite se ouça o "track" do relé.
Penso que por agora isto deve ser suficiente.
1 x NTC
1 x LM339
1 x Lâmpada 50/60W
2 x potenciômetros para ajustar limites de histerese
1 x MOC3021
1 x TRIAC
O resto será componentes que se arranjam por casa facilmente...
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