Risoluzione Terzo esercizio
La configurazione base di un convertitore tensione - corrente invertente è quella mostrata nella seguente figura 8.
Figura 8
Il terminale positivo del milliamperometro è montato all'ingresso invertente e l'altro terminale è collegato all'uscita dell'operazionale. In questo modo la corrente prodotta dalla sonda scorre nella resistenza R con verso che va dalla sonda all'ingresso invertente dell'operazionale. Tale corrente prosegue correttamente nel milliamperometro dal terminale positivo al negativo connesso all'uscita dell'operazionale.
Per T=100°C si ha:
Vs = K·T = 0.01·100 = 1V
In queste condizioni il
milliamperometro deve indicare la corrente di fondo scala del
valore di 10mA.
La resistenza R del convertitore tensione-corrente, perciò, può
essere così definita:
R = Vsmax/Ifs = 1V/10mA = 100 Ohm
Ove Vsmax è la f.e.m. della sonda
a T=100°C e Ifs è l'intensità di corrente di fondo scala del
milliamperometro.
Se l'operazionale è alimentato con ±12V il circuito funzionerà
correttamente per valori di resistenza interna del
milliamperometro fino a:
Rma = VCC/Ifs = 12V/10mA = 1.2 K Ohm.
Generalmente risulta: Rma = 0.
Se, infine, la sonda
non è in grado di erogare la corrente di intensità di 10mA, è
sufficiente interporre tra la sonda e il convertitore tensione -
corrente un operazionale in configurazione inseguitore, cioè in
configurazione non invertente a guadagno unitario: in questo modo
la sonda non eroga corrente e la tensione di uscita dell'inseguitore
è esattamente identica a Vs. La corrente che interesserà la
resistenza R sarà erogata dal terminale di uscita dello stadio
inseguitore.
Si mostra, nella seguente figura 9, l'andamento della corrente
che scorre nell'amperometro (nel grafico è indicata con I(R2))
in funzione della temperatura TEMP della sonda variabile da 0 a
100°C.
Figura 9.