MODALITA' GOD MODE
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Progettino al volo:
Avviso acustico per pompa sommersa
Maaa... la pompa starà funzionando?
Un cicalino segnalerà quando la pompa entra in funzione.
Qualche giorno fa il mio amico Stefano ha dovuto sostituire la pompa
sommersa installata in fondo allo scivolo dell'ingresso del box auto.
E' la classica pompa con galleggiante che in automatico provvede
a portare l'acqua piovana (e non) di un pozzetto di raccolta che però
è posizionato più in basso del livello della fognatura cittadina,
serve quindi a superare tale dislivello quando serve.
E' già la terza in tanti anni, quasi 30, e dato che ero con lui per
dargli una mano a sfilare i cavi ormai screpolati, chiacchierando
gli è venuta l'idea di poter "monitorare" quando la pompa
entra in funzione, così da averne certezza e dormire tranquillo.
Stefano ha l'ufficio in prossimità del quadro di alimentazione
della pompa ma c'è di mezzo un muro, quindi una semplice
spia di funzionamento non avrebbe mai potuto vederla.
...ecco che allora ho pensato di fargliela "sentire".
Questi tipi di dispositivi sono costantemente alimentati dalla rete perchè
utilizzano il galleggiante precablato sul corpo della pompa che provvede
ad accenderla e spegnerla in base al livello raggiunto dall'acqua.
Dovevo quindi capire quando la pompa entrava in funzione monitorando a
monte l'assorbimento di corrente che in questo caso valeva circa 2 Ampere.
Con la mia pinza amperometrica è stato un gioco da ragazzi,
l'abbiamo lasciata collegata per un pò a uno dei due conduttori che
partivano dal quadro elettrico della cantina, a penzoloni, e quando
la pompa attaccava e staccava la pinza segnava 1,8 oppure 0 Ampere.
Ecco partita l'ideona, ho utilizzato un trasformatore amperometrico
con nucleo toroidale con rapporto spire 1000:1 da 20 Ampere,
questo è il modello che avevo in casa, cliccaci sopra per il link:
Vengono utilizzati normalmente per generarere una tensione
proporzionale alla corrente AC che gli scorre attraverso il buco,
la quale servirà alla logica di controllo per monitorare il carico.
E' bastato far passare nel "buco" del toroide per tre/quattro volte
uno solo dei due conduttori che alimentano la pompa, è
indifferente utilizzare la fase o il neutro, è importante
invece utilizzarne UNO SOLO dei DUE!
Aumentando il numero di passaggi nel buco equivale a far generare
una tensione più alta, sufficiente ad alimentare un piccolo circuito
oscillatore/driver progettato intorno a un circuito integrato CMOS CD4016.
Schema elettrico:
Il funzionamento è semplicissimo, quando il TA è percorso da corrente
genera una tensione alternata proporzionale alla corrente stessa.
La tensione viene raddrizzata dal ponte di diodi e accumulata in C2.
Con tre/quattro spire e un assorbimento da parte della pompa di
circa 2 Ampere si genera su C2 una tensione continua di 9/12 Volt.
Una porta invertente del CD40106 funge da oscillatore astabile
e genera una frequenza di circa 1 Hz con duty cycle del 50%.
Con due soli componenti l'oscillatore va alla grande
e sono la resistenza R1 e il condensatore C1.
Il circuito può funzionare perche sfrutta la caratteristica di questi inverter
in tecnologia Schmitt Trigger, avendo due soglie ben distinte di
commutazione con solo una resistenza e un condensatore
opportunalmente collegati si ottiene un oscillatore molto stabile.
Non è possibile invece calcolare la frequenza con precisione perchè
dipende dalla tensione di alimentazione e dalla caratteristica di ogni IC,
purtroppo ogni casa costruttrice ha i propri parametri e c'è da tribolare.
Per i più curiosi qui c'è un pò di documentazione a riguardo, serve solo
come partenza per calcolare la frequenza a diverse tensioni di alimentazione
Se vuoi approfondire ecco un esempio tratto dal sito GRIX.
Schema elettrico:
Riferendoci allo schema elettrico avremo al pin 2 del CD40106 un segnale
a onda quadra con una frequenza di circa 1 Hz e con un livello
di tensione uguale alla tensione di alimentazione del circuito.
I rimanenti 5 inverter li ho connessi in parallelo tra di loro
per fare in modo di poter aumentare la corrente di uscita.
Con questo espediente sulle uscite ci si può collegare direttamente
un cicalino mentre gli ingressi sono tutti connessi al pin di
uscita dell'inverter dell'oscillatore, ecco allora che aumentando
il segnale in corrente evitiamo di metterci il classico transistor.
Questo è il PCB fatto con Diptrace, misura 40 x 40 millimetri
Il piccolo circuito è stato installato dentro il quadro di distribuzione
che Stefano ha di fianco alla basculante del box auto, per proteggerlo
dall'eventuale umidità l'ha racchiuso in un sacchettino di cellophane
e l'ha incastrato in un angoletto del quadro elettrico.
E' contentissimo, stando in ufficio si sente il cicalino che interviene
per tre/quattro volte al giorno avvisandolo del corretto funzionamento
della pompa a immersione... ora può stare davvero tranquillo
che non gli entrerà più l'acqua piovana (e non) nel garage!
Alè... è andata anche questa!
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