Grazie all'integrato ICL 7107 della Intersil, con una spesa tutto sommato contenuta, è possibile costruire un preciso termometro digitale 0-150.0°C. E' possibile "ampliare" il range fino ai -55 gradi permessi dalla sonda LM35, collegando una resistenza di valore adeguato tra il Vout della stessa ed un alimentazione negativa. La formula per determinare i valori è nel datasheet. Visto lo specifico utilizzo come termometro olio motore, ho ritenuto superfluo utilizzare la cifra decimale (il display DISP4), a vantaggio del numero di connessioni. I valori dei componenti che determinano le temporizzazioni, lo zero, il fondoscala, ecc. di IC1, sono gli stessi consigliati dallo stesso produttore nel datasheet. Di conseguenza, mi limito a descrivere il resto del circuito. I 12V forniti dalla batteria giungono all'entrata del regolatore di tensione IC2 (un 7805) attraverso un diodo che ha il compito di proteggere il circuito da accidentali inversioni di polarità. IC1 necessita però di un alimentazione negativa per poter funzionare correttamente, e misurare tensioni da 0 volt (rispetto alla massa), in su. Per ricavare i -5 Volt, ho quindi inserito IC4, un banalissimo NE555 che con i valori dello schema oscilla a circa 1900 Hz. Quando l'uscita è a livello alto, il condensatore elettrolitico C11 si carica attraverso il diodo D3, quando commuta a livello basso, si scarica su C9 (che è collegato a polarità invertità rispetto alla massa) attraverso D2. Il diodo zener D4 ed il diodo al silicio D5 limitano la tensione sul condensatore a ~ 5Volt. Questo generatore di tensione negativa viene usato per pilotare anche il 7107 sulla scheda voltmetro, che descrivo qui di seguito. Con i valori dello schema, per una lettura 199 (fondoscala) sono necessari 200 mV in ingresso tra il pin 31 e 30 di IC1. La sonda IC3 fornisce 10 mV per ogni grado centigrado, quindi 150 gradi sono pari a 1.5 Volt. Per ridurre la tensione a 150 mV (allo scopo di visualizzare 150 sul display), ho inserito un semplice partitore costituito dalle resistenze R6 e R7-R8 a massa. La tensione in entrata nel pin 31 di IC1 sarà pari a Vout sonda * (R7+R8/(R6+R7+R8), quindi rapporto ~1/10. Piccole differenze, dovute alle eventuali tolleranze dei resistori, verranno poi corrette in fase di taratura, agendo sul trimmer TR1 (che determina il fondoscala dello strumento). L'ICL7107 comanda direttamente i segmenti dei display ad anodo comune (non gestisce i LED in multiplex come gli "storici" CA3161-62 della RCA), e le connessioni sono abbastanza numerose...

Il connettore CON3 fornisce le alimentazioni +5, Gnd e -5 alla scheda voltmetro.

Per una misurazione attendibile della temperatura media del lubrificante, ho sostituito il tappo di scarico olio con un apposito pozzetto, ed inserito al suo interno la sonda LM35 dopo averla incapsulata in un contenitore metallico diam. 6 mm., ricavato "svuotando" una sonda "commerciale".

 

Piedinatura della sonda LM35 in contenitore TO-92

 

NOTA BENE : La sonda LM35 viene prodotta in diverse "varianti" con differente massima temperatura di esercizio. Per un fondoscala di 150 gradi, dovrà necessariamente essere una LM35 oppure LM35A, altrmenti LM35C fino a 110 °C o LM35D fino a 100 °C.

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Voltmetro

Lo schema è molto simile al precedente (anche qui il prototipo ha solo 3 digit), e differisce per il diverso partitore in ingresso, qui a rapporto 1/101 per fare in modo che a 12.0 Volt in entrata, corrispondano 120 mV sul pin 31 IN HI di IC1. La taratura del fondo scala si effettua (tramite il trimmer TR1) ponendo in parallelo all'entrata (CON2) un voltmetro digitale, e verficando che con una data tensione in ingresso (16 Volt, ad esempio) il display indichi 16.0 (o 16.00 con 4 display montati). Ricordo che per modificare la tensione di fondoscala è sufficiente ricalcolare il partitore R6-R8, e spostare il punto decimale... Con i valori dello schema il f.s. è di 19.9 (o 19.99) Volts. Come riportato in fianco alla morsettiera CON2, consiglio di collegare il morsetto 1 di CON2 direttamente al positivo della batteria per evitare letture "errate" dovute alle cadute di tensione introdotte dai cablaggi dell'impianto elettrico di bordo.

 

Immagini :

Il termometro-voltmetro in fase di collaudo.

Dettaglio della sonda LM35 PRIMA dell'incapsulamento.

 

 

N.B. non mi assumo alcuna responsabilita' per possibili danni derivanti da montaggio errato e/o utilizzo "improprio" del circuito.

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