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AUTO MONITOR
pure rivelare eventuali andamenti anomali nelle prestazio-
ni a lungo termine, consentendo di prevedere un guasto
prima che si verifichi e segnalando una richiesta di inter-
vento all’officina di riparazioni. I vantaggi del monitorag-
gio dell’energia e della potenza elettrica si estendono alla
diagnostica, in cui la registrazione dei guasti e l’accesso
wireless possono consentire un debug rapido e una ridu-
zione sia dei costi che del tempo di fermo.
Metodi per il monitoraggio e la regolazione della potenza
Per monitorare il consumo di potenza di un sistema elet-
tronico occorre misurare ininterrottamente sia la corren-
te che la tensione. Quest’ultima può essere misurata di-
rettamente con un convertitore analogico-digitale (ADC);
potrebbe essere necessario un partitore resistivo se l’inter-
vallo d’ingresso dell’ADC è inferiore alla tensione moni-
torata (Fig. 1). Per misurare la corrente, si inserisce una
resistenza di rilevamento nel percorso dell’energia elet-
trica e se ne misura la caduta di tensione. Come illustrato
nella figura 1, un amplificatore di transconduttanza con-
verte la tensione di rilevamento sul lato a livello alto in
un’uscita di corrente che circola attraverso un resistore
di regolazione del guadagno per sviluppare una tensio-
ne con riferimento a massa, proporzionale alla corrente
di carico e adatta per alimentare un ADC. Per ridurre al
minimo l’attenuazione di potenza, la tensione di rileva-
mento a fondo scala viene limitata ad alcune decine di
millivolt, così che l’offset all’ingresso dell’amplificatore
deve essere migliore di 100 μV. Per calcolare la potenza,
le letture di tensione e corrente devono essere moltiplica-
te dal microcontroller o dal processore che accede ai dati
dell’ADC attraverso la sua interfaccia digitale. Per monito-
rare il consumo di energia, le letture della potenza vengo-
no accumulate (sommate) nel corso del tempo.
Per commutare la potenza, in genere nei circuiti delle
auto si impiegano relè elettromeccanici; per ridurre l’in-
gombro, i relè elettromeccanici vengono sostituiti con in-
terruttori allo stato solido come MOSFET a canale N e a
Fig. 2 – Commutazione On/Off sulla linea di alimen-
tazione con un MOSFET a canale N