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applicazioni di elettronica: ENA

ENA è acronimo di ElettroNica Applicazioni; mi serve per orientarmi tra gli articoli.

Viene esaminato il funzionamento di alcune applicazioni tipiche dell'elettronica.

dimmer2Il dimmer è un dispositivo elettrico usato per regolare l'intensità luminosa delle lampadine elettriche. I dimmer elettronici usano di fatto il metodo PWM con due modalità diverse a seconda se devono funzionare in circuiti a corrente continua o a corrente alternata (nota 1).

Normalmente le lampadine vengono accese e spente con l'uso di un interruttore per cui o si ha tutta la luminosità che la lampada è in grado di fornire o nulla: non ci sono posizioni intermedie.

Con interruttori rapidi, più rapidi della capacità dell'occhio umano di seguire le variazioni di luce o del filamento della lampadina di raffreddarsi e diminuire la sua luminosità, si possono avere valori intermedi di luminosità.

Gli interruttori rapidi sono tutti di tipo elettronico e fanno uso di SCR, TRIAC, GTO, Transistor, MOSFET.

scope dutycycle m

Il PWM (Pulse Width Modulation in inglese) o modulazione dell'ampiezza dell'impulso, consiste nel variare la potenza elettrica in corrente continua agendo sulla durata dell'alimentazione del carico con metodi on/off anche detti a commutazione. Per commutazioni di lunga durata si chiama anche intermittenza.

(Il grafico in figura è ottenuto con l'oscilloscopio dove si vede che la tensione ottenuta con il metodo PWM oscilla fra un valore massimo (alimentazione a piena tensione) e zero.

Il data logger, o datalogger, è un registratore di dati: uno strumento di misura che permette di conoscere dati misurati in momenti diversi quando non è il caso o non è possibile trattenere l'operatore a lungo per rilevare e trascrivere le misurazioni.

Questo strumento è utile quando si devono riportare numerose misurazioni di grandezze fisiche che si protraggono nel tempo. E' il caso di monitoraggi di

- dati ambientali come temperatura ed umidità misurati in un arco di tempo piuttosto lungo come giorni o settimane,

- controllo della stabilità di strutture per tempi lunghi (mesi), 

- misurazioni dell'andamento della tensione di batterie sotto scarica per determinarne la capacità (caso proposto in questo sito che io chiamo VB-logger).

Può servire a misurare la temperatura di un corpo che si sta riscaldando o raffeddando e tracciarne così il grafico nel tempo in modo da studiarne le caratteristiche di resistenza termica e capacità termica.

schema datalogger2I dati vengono rilevati da una sonda costituita da un sensore analogico, questi valori misurati vengono convertiti al formato digitale con un convertitore ADC per essere messi  disposizione di un registratore digitale.

Il registratore effettua il campionamento del segnale, cioè preleva il segnale ad intervalli di tempo regolari secondo la programmazione. I dati così campionati vengono elaborati da un processore e poi memorizzati su di un supporto di memoria.

Al termine del periodo di monitoraggio, l'utente addetto, preleva la memoria e i dati vengono trasferiti su carta o su computer per la loro elaborazione.

I data logger più moderni ed evoluti registrano i dati su una pagina Web per cui c'è la possibilità di accedervi da remoto senza dovere manipolare l'apparecchiatura nè accedere al luogo in cui è installata.

Nota: il periodo di campionamento deve essere scelto con cura in quanto si deve poter suporre che fra due campionamenti successivi l'andamento dei valori sotto osservazione sia "abbastanza" regolare. In caso contrario andranno perse informazioni su variazioni più rapide non evidenziate dal campionatore per il semplice fatto che lo strumento non è stato messo in grado di rilevarne i valori in momenti intermedi.

Approfondimenti: vedi wikipedia

Seguono applicazioni con Scratch, Picoboard, S4A ... (altri in preparazione)

Generalità

Un alimentatore serve a produrre energia elettrica in corrente continua per fare funzionare apparecchiature elettroniche.

Di solito la fonte di energie è rappresentata dalla rete elettrica monofase in corrente alternata a 230V mentre l'apparato elettronico funziona a tensione continua di valoro molto più basso.

 

Un alimentatore assolve a diverse funzioni:

1) modificare la tensione disponibile in entrata dal lato in corrente alternata,

2) produrre in uscita una tensione continua stabile e priva di disturbi,

3) separare galvanicamente i due circuiti per garantire sicurezza contro il lrischio di elettrocuzione (uniroma2),

4) avere un'efficenza elevata.