Discussione: wattmetro insolazione

Salve.

Vi propongo il circuito di un semplice wattmetro per il sole.

Esso può essere alimentato dai 6 ai 12 Volt (almeno, di queste ho simulato la linearità, cioè la linea verde delle ultime tre, delle quali la prima è alimentata a 6V la seconda a 9V e la terza a 12V).
Ai capi di Re si applica un Voltmetro, anche di scarsa qualità, visto che nel circuito scorrono fino a 10mA.

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qui ti allego il grafico "visibile", così ti salvi il lavoro, ma se non spieghi il circuito nello specifico..

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sorellaLuna,
per non ingenerare confusione, prova a pensare se quello che proponi e' veramente un wattmetro o se e' qualcos'altro.

Ciao
Mario

.... diciamo pane al pane e pine al pine.

CITAZIONE (mariomaggi @ 7/11/2006, 19:12)

.... diciamo pane al pane e pine al pine.

Non ci fosse, Sorella Luna sarebbe da inventare !!!
Bello quel grafico, cos'è ....... la risposta di un conduttore alla continua ??

CITAZIONE

sorellaLuna,
per non ingenerare confusione, prova a pensare se quello che proponi e' veramente un wattmetro o se e' qualcos'altro.

Beh! in effetti lo è solo in potenza, per vedere un wattmetro ci vuole un po' di fantasia!

Spiego il circuito:
V3 è un generatore di tensione, noi adotteremo un led verde ad alta luminosità, quelli con la capsulina "color trasparente".
Come si è già detto su questo forum esso è capace, se perfettamente illuminato di circa 1.2V e una 60ina di uA (corr di cortocircuito).
Esso se illuminato e collegato ad uno strumento sensibile, con opportuni fattori di conversione è già ideneo a qualche misura.

Il mio "circuito" ha la pretesa, di trasformare il led in un generatore di tensione "perfetto", indipendentemente dal carico applicato.

La configurazione transistorale è quella di inseguitore di collettore, ha una capacità di amplificazione ("in corrente" come già detto sul forum) sempre <=1, però ha la capacità di avere una impedenza di ingresso elevatissima, quindi una corrente di pilotaggio minima grazie alla retroazione che avviene attraverso l'alimentazione, nella fattispecie si arriva al massimo a 4-5uA.
Il Diodo è uno zener montato al contrario, serve per creare una tensione locale di circa 0.8V (è la soglia oltre la cui il transistor modula la Ic in funzione di Ib), si può usare un diodo qualsiasi che abbia come tensione di soglia 0.8V. R3 serve come limitatore di corrente dato che essa attraversa tranquillamente il diodo (senza di essa si avrebbe cortocircuito).

Ora ci sono due problemi:

1.La perpendicolarità del sole sul led incide sulla tensione che produce, quindi o il led deve inseguire il sole, oppure lo si deve usare solo manualmente, oppure ci vuole un sistema di lenti, oppure un tubo argentato internamente.

2. La taratura: o si usa un wattmetro, o ad occhio. Poi bisogna fare un campionamento con diverse luminosità: avevo pensato ad una pellicola, di cui è nota la percentuale di ombreggio (ad es 10%) e fare i campionamenti sovrapponendo sempre più strati, oppure creare con un foglio di acetato , una stampante ed un programma di fotoritocco un filtro simile, con i pixel frattalizzati di color nero.

CITAZIONE

Bello quel grafico, cos'è ....... la risposta di un conduttore alla continua ??

La linea rossa è la tensione prodotta dal Led, la verde è quella che si polarizza ai capi di R2

ammesso e non concesso che i led diano tensione se illuminati (non mi risulta, ma posso non saperlo!), con le specifiche che hai dato quello non mi pare assolutamente un wattametro. inoltre ha la pecca di dover essere alimentato. Qual'è l'utilità di aggiungerlo ad un pannello FV? per quale motivo non potremmo misurare direttamente la potenza erogata dal pannello? o in alternativa (ma a che pro?), con un fattore di conversione opportuno, perchè non misurare direttamente il valore di un fotoresistore? ..."illuminatemi"..

Il led produce, garantito!
Quella del fotoresistore (non ne conosco il prezzo) è una bella idea!
Potrebbe essere utile per il termico ad acqua e ad aria!

Ciao Sorella,
si il led produce, è una macchina reversibile, ma.... a parte le corrette osservazioni di Zintolo, hai pensato a:
1_ di quale spettro stai misurando l'irraggiamento ?
2_ ripetibilità. Molto bassa
3_ hai notato che il trasferimento del tuo circuito è 1:1 ? Forse ti conviene utilizzare un Voltage Follower ad IC.
Comunque, bravo per lo spirito d'iniziativa !

CITAZIONE (sorellaLuna @ 7/11/2006, 15:25)

Salve.

Vi propongo il circuito di un semplice wattmetro per il sole.

Esso può essere alimentato dai 6 ai 12 Volt (almeno, di queste ho simulato la linearità, cioè la linea verde delle ultime tre, delle quali la prima è alimentata a 6V la seconda a 9V e la terza a 12V).
Ai capi di Re si applica un Voltmetro, anche di scarsa qualità, visto che nel circuito scorrono fino a 10mA.

secondo la mia esperienza questo circuito non ha senso per seguenti motivi
un transistor varia il suo funzionamento (guadagno) in base alla temperatura
c'e bisogno di un volmetro
e a questo punto se uno a gia un voltmetro (digitale)
puo misurare direttamente gli homs di una fotoresitenza (che costa una sciocchezza )

punta la fotoresitenza verso il sole per la lettura (homs) piu bassa che riesce a ottenere

e ha una lettura piu che attendibile

soltanto che si deve fare una scala dei valori con uno strumento professionale (magari prestato)

esempio se la fotoresitenza da 5.000 con sole pieno e lo strumento segna 1300 w metro quadrato

poi girare schermare il sole o puntare i due strumenti da un altra parte e infine metterli all'ombra

ogni volta segnando i due valori e piu facile farlo che spiegarlo

se si ha un tester e un amico ce ci presta un strumento per fare la scala il gioco e fatto

lo strumento di scala potrebbe essere una Macc foto con esposimetro.
Si mette uno filtro di cui si conosce l'attenuazione e si punta il sole, opi conoscendo Iso, tempo e diaframma si ricava la luminosità.

Il Voltage Follower è a guadagno unitario.

ah si, ora ho capito:
invece di usare i transistor, usare un IC.

a meno di non usare qkosa ad alte prestazioni i uA a disposizione non permettono agli ingressi di leggere tensioni invece il 2n2222 è a regime in quegli ambiti lì.

la fotoresistenza è lenta.

La ripetibilità è un problema a livello industriale. x il fai da te, una volta calibrato, tranne le variazioni di temperatura ...

CITAZIONE

la fotoresistenza è lenta.

Anche il Sole...

Meno oscillazioni hai, più affidabile sarà la misura: altrimenti dovresti fare la misura tre, cinque volte e poi fare la media.

però, se permetti, ti sei scelto una starda complicata.... annullare l'effetto filtro dovuto al colore verde del led, curare la perpendicolarità, differente curva di risposta dovuta al diverso drogaggio, linearizzare la curva di risposta....

Perchè non prendi una piccola cella fotovoltaica, la mascheri in modo da avere una superficie nota e misuri direttamente la potenza prodotta? Usando lo stesso tipo di celle al silicio che si usa per il tuo impianto FV avresti una misura esattamente corrispondente alla potenza che il tuo pannello può produrre.

Edited by Paolo Cattani - 22/12/2006, 11:07

la cella fotovoltaica ha dei costi;

il led ha la capsula trasparente, è il particolare (gas) semiconduttore
(vado a memoria, arsienuro di gallio) a emettere le frequenze del verde(nel visibile, nell'invisibile non so se emette).

Una cella da un centimetro quadrato, tolta da una calcolatrice... non costa niente.
I led non hanno gas, il drogaggio del materiale semiconduttore con atomi di un altro materiale permette l'emissione di luce nella banda desiderata. I led attuali li trovi con emissione dall'infrarosso vicino all'ultravioletto.