Oscillatore LC stabilissimo per misurazione livello liquidi

Anni fa ho progettato un indicatore di livello elettronico per liquidi acquosi tramite una sonda immersa (condensatore a tubo). Il tutto funziona convertendo la capacit=E0 in frequenza tramite un oscillatore che, per economicit=E0, =E8 stato ottenuto con operazionali e devo dire che possiede una certa stabilit=E0. Volendo migliorare il progetto, intenderei sostituire tale oscillatore con un LC in modo tale che la capacit=E0 (tubo immerso) sia collegata con un'armatura a massa. Chiedo, quindi, se qualcuno =E8 in grado di indicarmi uno schema in cui la capacit=E0 rappresenti l'unica variabile della frequenza, posto che l'alimentazione =E8 praticamente fissa a 5V in un range +/- 10%. La capacit=E0 minima non scende sotto i 200 pF e pu=F2 arrivare, a seconda della lunghezza del tubo a decine di nF. La temperatura =E8 il vero nemico: la sonda pu=F2 trovarsi da 0=B0C a 60=B0C= .

Il tutto =E8 interfacciato da un micro ATmega8L con software da me sviluppato. Colloquia con un nutrito set di comandi ASCII via seriale e possiede molte istruzioni per l'autocalibrazione. Internamente si crea una mappa dei livelli. Pu=F2 pilotare anche dei led.

Se vi va di smanettarci, posso inviare a richiesta il file .HEX e qualche .PDF.

Grazie.

P.S.: pensavo ad un Colpitts.

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Piccio
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Piccio ha scritto:

Guarda caso, anche io avevo fatto un misuratore di livello a tubo, per l'aereo ultraleggero di un amico. Serviva per il livello carburante.

Tornando all'oscillatore: Ma il Colpitts non ha due condensatori? Comunque ti allego un vecchio schema di oscillatore universale LC, che mi funziona benissimo da diversi anni. Oscilla con qualsiasi combinazione di L e di C, da qualche kHz ad oltre 300MHz. Purtroppo non mi ricordo da dove l'ho preso, probabilmente da Nuova Elettronica. A me sembra abbastanza stabile, anche se lo uso quasi sempre da 100MHz in su.

Ciao.

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JUL

Carino :-)

Ma una rampettina non sarebbe più semplice? Pensavo ad un semplice PNP, eventualmente con resistenza di emettitore selezionabile per cambiare portata, che carica a corrente costante il condensatore. La misura rappresentata dal tempo impiegato dal condensatore per passare da V1 a V2, queste ultime note e selezionate a opportunamente. Per la misura di V1 e V2 bastano due comparatori, spesso contenuti nel uC stesso. La faccio troppo facile?

Una sonda di temperatura che modifica opportunamente la misura?

Beh, non è che ci si smanetti più di tanto con un .hex... ;-)

Ciao!

Pasu

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Pasu

Al limite, si potrebbe pure pensare di usare un NE555. Non hai bisogno che la carica sia lineare, quello che hai bisogno =E8 che il tempo di carica sia proporzionale al valore della capacit=E0. In configurazione astabile, la frequenza di funzionamento =E8 abbastanza indipendente dalla tensione di alimentazione.

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Darwin

Praticamente =E8 la soluzione gi=E0 implementata, ma dato che la sonda =E8 lunga ed in un certo senso funge da antenna, vorrei disporre di sinusoidi piuttosto pure per evitare armoniche. Oltre a ci=F2, avere degli ingressi ad MOS di comparatori su uno stilo lungo mi turba: ho gi=E0 rotto qualcosa negli esperimenti. Inoltre, l'LC garantisce pi=F9 di ogni altra cosa la stabilit=E0 in frequenza senza bisogno di particolari compensazioni.

=B0C.

Hai ragione, certo che inviare i sorgenti sarebbe meglio, ma il prodotto =E8 stato commercializzato e, anche se non mi =E8 mai stato pagato, non vorrei correre grane: cornuto e mazziato. Invierei una variante funzionante, tanto basta per non sconfinare.

In realt=E0 le schede sono ben pi=F9 di una.

I link del prodotto sono questi:

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La scheda V-meter a led funziona con 3 fili ed =E8 digitale, ma senza micro; usa dei treni di impulsi temporizzati. La scheda LCD utilizza un display appositamente realizzato e risulta praticamente inutile divulgarla. La scheda di programmazione serve per la calibratura con PC ed =E8 puramente analogica. La scheda sonda vera e propria =E8 composta da oscillatore-micro- interfaccia seriale proprietaria hal-duplex per cui =E8 sufficiente connettere un max232 all'ATmega8 per emularla completamente.

Ciao e grazie anche a te!

Piccio.

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Piccio

Anche questa soluzione non =E8 da scartare, ma temo le derive delle resistenze come il colera anche se =E8 possibile utilizzare componenti parecchio stabili. Sarebbe desiderabile avere anche un segnale simmetrico ai capi della sonda-condensatore per evitare ogni sorta di fenomeno elettrolitico in caso di perdite.

Molti materiali isolanti hanno una igroscopicit=E0 che non avrei mai immaginato e la realizzazione degli elementi ha comportato accorgimenti interessanti per garantire il buon funzionamento. Non per ultimo, la pulizia della sonda e il grado di lavorazione dell'interno del tubo perch=E9 non si formino bollicine (che introducono una bassissima costante dielettrica rispetto a quella dell'acqua che =E8

80).
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Piccio

Perchè scomodare un 555 se c'è un uC non molto impegnato a fare altro?

Qui mi hai perso. Se la carica non è a rampa come la ottieni la linearità con la capacità? Oppure, leggendo al contrario: se vuoi una dipendenza lineare con la capacità, non devi avere una rampa?

Capisco, ma personalmente non mi piace mandare in giro "frequenze", soprattutto se si può evitare. La rampa la fai partire quando vuoi e la fai durare quanto vuoi, entro i limiti della precisione richiesta. Dopotutto non credo occorra una banda particolarmente elevata...

Ciao

Pasu

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Pasu

Ah, ok, forse avevo capito male.

Ma stiamo parlando di armoniche a frequenze sotto l'Hz.... Che problema ti danno le armoniche?

Beh, questi sono tutti cavoli tuoi :-) Chiaro che gli ingressi vanno protetti adeguatamente.

È qui il bello, non c'è nessuna frequenza! Si tratta di misurare il periodo di un evento. Al più qui si tratta di avere stabilità del generatore di corrente, ma così a naso mi sembra qualcosa più facile da ottenere... In più stai integrando, quindi ogni disturbo a media nulla si auto cancella.

Sempre un piacere fare du' chiacchiere

Ciao!

Pasu

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Pasu

riodo

i

lla.

Ho sfruttato ammodo le potenzialit=E0 del micro sfruttando i timers. Risulta in una sorta di frequenzimetro preciso (uso il capture del timer1 e la base dei tempi del timer2) La scelta della frequenza, quindi, =E8 stata dettata dalla non necessit=E0 di avere una lettura in tempo reale. Anzi, opero una lettura ogni mezzo secondo ed utilizzo la media degli ultimi 16 campionamenti per filtrare le fluttuazioni del liquido. Il tutto rigorosamente su interrupt.

Ho riguardato lo schema del vecchio oscillatore ed effettivamente =E8 ispirato al NE555. Ho aggiunto dei segnali di controllo che mi permettono di bloccare l'oscillatore e trasformare l'insieme in un ponte di misura per rilevare che il condensatore non sia in perdita. Se ben ricordo, leggeva qualche megaohm, ma quella funzione non l'ho mai utilizzata a livello software. L'LC non avrebbe questa potenzialit=E0, effettivamente, ma si pu=F2 ovviare con un semplice rel=E8 ed un' analisi ogni tanto.

La cosa =E8 reciproca :-)

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Piccio

Ciao Anche per me il Colpitts ha due C . Ti propongo invece il solito oscillatore ,ma alimentato con tensione negativa per poter mettere a massa la tua sonda. Viceversa si puo' fare la stessa cosa trasformandolo per un transistor PNP.

Eventualmente ho il modo di riprogettarlo per la frequenza che vuoi con un programma su Excel.

Ciao Giorgio [FIDOCAD] MC 65 60 1 0 080 MC 65 15 1 0 130 MC 50 40 0 0 280 MC 75 25 1 0 170 MC 75 40 1 0 170 MC 75 60 1 0 170 LI 65 25 65 30 LI 75 25 75 15 LI 85 15 50 15 LI 65 35 75 35 LI 75 35 75 40 LI 65 50 65 60 LI 75 50 75 60 LI 65 55 75 55 LI 95 70 50 70 MC 50 30 0 0 115 MC 50 40 0 0 115 MC 45 40 1 0 170 LI 50 30 50 15 LI 50 40 45 40 LI 50 50 50 70 LI 45 50 45 70 LI 45 70 50 70 SA 50 40 SA 65 35 SA 75 15 SA 65 15 SA 75 35 SA 65 55 SA 75 55 SA 75 70 SA 65 70 SA 50 70 SA 95 70 MC 95 70 0 0 020 SA 85 15 TY 80 65 5 3 0 0 0 * C3 TY 80 45 5 3 0 0 0 * C2 TY 60 20 5 3 0 0 0 * L TY 75 25 5 3 0 0 0 * C1 TY 40 50 5 3 0 0 0 * C TY 90 20 5 3 0 0 0 * C TY 55 60 5 3 0 0 0 * R3 TY 50 45 5 3 0 0 0 * R2 TY 40 30 5 3 0 0 0 * R1 TY 45 80 5 3 0 0 0 * Per calcolo vedi noscbasma.xls TY 105 25 5 3 0 0 0 * C1=220 pf C2=270 pF C3=3.3 nF TY 110 50 5 3 0 0 0 * R3=1k R1=10k R2=1.8K TY 120 70 5 3 0 0 0 * Transistotr NPN qualunque TY 95 40 5 3 0 0 0 * L=240microhenry TY 150 40 5 3 0 0 0 * Bobina gialla 455 Khz TY 110 60 5 3 0 0 0 * C=0.1 microF LI 75 55 95 55 MC 90 55 0 0 074 TY 100 70 5 3 0 0 0 * -12V MC 85 15 0 0 045

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non sono ancora SANto per e-mail
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giorgiomontaguti

E' un Hartley. L'idea era quella, ma cercavo uno schemino che non risentisse di effetti di altre capacit=E0 sparse per lo schema. Lo conosco bene (quante microspie FM in giovent=F9! :-) Lo tengo ben presente, anche se C2 d=E0 qualche fastidio di solito.

Tento oggi la soluzione di JUL (

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) che mi pare pi=F9 indipendente ed elastica perch=E9 vede l'LC separato da ogni passivo reattivo. Utilizzando BJT e JFET per alta frequenza quali sono quelli indicati, dovrei fare i conti con variazioni inferiori al pF (problema termico). Ho trovato i BF245 solo ieri.

Grazie in ogni caso. Oggi saldo.

Ciao. Piccio.

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Piccio

Quindi è CColpitts?

Scusate, non potevo tenermela per me :-)

Ciao!

Pasu

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Pasu

Riconosco il genio quando lo incontro!

Bella! :-)

Ciao. Piccio.

p.s.: anche a voi viene richiesta da un paio di giorni una validation in cui bisogna immettere la scritta a"rtistica" proposta per poter postare? Prima non accadeva...

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Piccio

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