FUNDAȚIA PENTRU CULTURĂ ȘI ÎNVĂȚĂMÂNT IOAN SLAVICI [618649]

FUNDAȚIA PENTRU CULTURĂ ȘI ÎNVĂȚĂMÂNT “IOAN SLAVICI”
TIMIȘOARA
UNIVERSITATEA “IOAN SLAVICI” TIMIȘOARA
FACULTATEA DE INGINERIE
DOMENIUL CALCULATOARE ȘI TEHNOLOGIA INFORMAȚIEI
FORMA DE ÎNVĂȚĂMÂNT – ZI

PROIECT DE DIPL OMĂ

CONDUCĂTOR ȘTIINȚIFIC
Prof. Dr. Ing. Mircea Vl ăduțiu

ABSOLVENT: [anonimizat] 2017 –

FUNDAȚIA PENTRU CULTURĂ ȘI ÎNVĂȚĂMÂNT “IOAN SLAVICI”
TIMIȘOARA
UNIVERSITATEA “IOAN SLAVICI” TIMIȘOARA
FACULTATEA DE INGINERIE
DOMENIUL CALCULATOARE ȘI TEHNOLOGIA INFORMAȚIEI
FORMA DE ÎNVĂȚĂMÂNT – ZI

Dispozitiv de testar e portabil pentru
Pompe de Vacuum

CONDUCĂTOR ȘTIINȚIFIC
Prof. Dr. Ing. Mircea Vl ăduțiu

ABSOLVENT: [anonimizat]

2017

UNIVERSITATEA DIN ORADEA
FACU LTATEA de Inginerie Electrică și Tehnologia Informației
DEPARTAMENTUL Calculatoare și tehnologia informației

TEMA _________________

Proiectul de Finalizare a studiilor a student: [anonimizat]_____________ ___________
1). Tema proiectul ui de finalizare a studiilor :_____________________________ ____________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
2). Termenul pentru preda rea proiectului de diplomă ____ ______________________________
3). Elemente inițiale pentru elaborarea proiectului de finalizare a studiilor ________________
________________________________________________________________________________
_________________________________ _______________________________________________
4). Conținutul proiectului de finalizare a studiilor :_________________________ ___________
________________________________________________________________________________
____________________________________ ____________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
5). Material grafic:_____________________________ ___________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
6). Locul de do cumentare pentru elaborarea proiectului de diplomă :
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
7). Data emiterii temei_____________________________________________________________

Coordonatori științifici
Prof. Dr. Ing. Mircea Vlăduțiu

UNIVERSITATEA DIN OR ADEA

FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRICĂ
ȘI TEHNOLOGIA INFORMAȚIEI
Adresa Oradea, Cod 410087, Bihor, Romania, Strada Universit ății, nr. 1 ,
Tel/Fax :+40 259/408412, Tel:+40 259/408104; +40 259/408204

REFERA T
PRIVIND PROIECTUL DE DIPLOMĂ
A

ABSOLVENTULUI / ABSOLVENT EI : ……………………………………….

DOMENIUL Calculatoare și tehnologia informației
SPECIALIZAREA Tehnologia informației
PROMOȚIA 2017

1. Titlul proiectului ………………………………………………… ……………… ..
…..………………………………………………………………………………………… …….. .

2. Structura proiectului ………………………………………………………. ……….
…………………………………………………………………………………………………………….. …………… ……….
…………………………………………………………………………………………………………….. …………………….
…………………………………………………………………………………… ………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………….. …………………….
……………………………………………. ……………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………….. …………………….
…….. …………………………………………………………………………………………………………….. ……………..
…………………………………………………………………………………………………… ………………………………
……………………………………………………………………………………………… ……
……………………………………………… ……………………………………………………………
3. Apreci eri asupra conținutului proiectului de DIPLOMĂ (finalizare a
studiilor ), mod de abordare, complexitate, actualitate, deficiențe
…………………………………………………………………………………………………………….. …………………….
…………………………………………………………………………………………………………….. …………………….
…………………………………………………………………………. ……………………………….. ………………………
…….. …………………………………………………………………………………………………………….. ……………. .
………………………………….. ……………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………….. …………………. …
…………………………………………………………………………………………………………….. …………………….
…………………………………………………………………………………………. ………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………….. …………………….

4. Aprecieri asupra proiectului (se va menționa: numărul titl urilor bibliografice
consultate, frecvența notelor de subsol, calitatea și diversitatea surselor
consultate; modul în care absolventul a prelucrat informațiile din surse
teoretice)
………………………………………………………………… …………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………….. …………………….
…………………………. ………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………….. ………… ………….
…………………………………………………………………………………………………………….. …………………….
………………………………………………………………………………… …………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………….. …………………….
…………………………………………. ………………………………………………………………………………………. .
(se va menționa: opțional locul de documentare și modul în care absolventul a realizat
cercetarea menționându -se contribuția autorului)
………. …….. …………………………………………………………………………………………………………….. …….
……………………………………………………………………………………………………………. ……………………..
…………………………………………………………………………………………………………….. …………………….
…………………………………………………………………….. …………………………………………………. …………
5. Concluzii (coordonatorul proiectului trebui e să aprecieze valoarea
proiectului întocmit , relevanța studiului întreprins, competențele
absolventului, rigurozitatea pe parcursul elaborării proiectului , consecvența
și seriozitatea de care a dat dovadă absolventul pe parcurs)
…………………………………………………………………………………………………………….. …………………….
……… …………………………………………………………………………………………………………….. …………….
……………………………………………………………………………………………………. ……………………………..
………………………… …………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………. ……………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………….. …………………….
……………….. ………………………………………………………………………………………………………………….

6. Redactarea proiectului respectă …………………………………………………. cerințele
academice de redactare (părți, capitole, subcapitole, note de subsol și
bibliografie).
7. Consider că proiectul îndeplinește/ nu îndeplinește condițiile pentru susținere
în sesiunea de Examen de LICENȚĂ (finalizare a studiilor ) din IULIE 20 17 și
propun acordarea notei ………………

Oradea,
Data Conducător științific

Cuprins

Introducere………………………………………………………………………………………. ………… …….

Capitolul 1…………………………………………………………………… ……………………………………
1.1 Schema bloc a aplica ției…………………………………………………………… …….
1.2 Schema bloc a aplicației și interconectarea dintre blocuri……………. ……
1.3 Componentele infrastructurii aplicației…………. ………………………….. …….
1.3.1 Senzorul de presiune…………………………………………………………….. …..
1.3.2 Amplificatorul senzorului de presiune………………………….. ……….. …..
1.3.3 Unitatea de achiziție și control…………………………………………………….

Capitolul 2……………………………….. ……………………………………………………………. …………
2.1 Detalierea funcțională a Unității de Achiziție și Control …………….. …….
2.1.1 Microcontrolerul ATmega328P …………………………………………….. ……
2.2 Montaju l de comandă……………………………………………………………………..

Capitolul 3…………………………….. …………………………………………………………………. ……..
3.1 Considerente teoretice privind interfața Software LabVIEW ……………..
3.2 Programarea grafică ………………………………………………………….. …………
3.3 Ilustrarea parametrilor de testare ai aplicației………………………………….
3.3.1 Explicitarea parametrilor de test…………………………………………………
3.3.2 Explicitarea secvențelor de programare………………….. ………………….

Capitolul 4………………………………………………………………………………………………….. ……
4. Probleme întâmpinate în elaborarea proiectului …………………………… …..
4.2 Evaluarea rezultatelor – Studiu de caz …………………………………
4.3 Cauze posibile a rezultatelor neconforme ………………………………

Concluzii …………………………….. ……………………………………………… ………………. ……… ……
Bibliografie…………………………………………………………………………………………… ……… …..
Pagina
1

3
3
4
5
5
7
8

11
11
11
13

16
16
16
18
18
21

25
25
26
27

29
30

Pagina 1

Introducere

În Proiectul de Diplomă prezent cu titlul „ Dispozitiv de testare portabil pentru Pompe de
Vacuum” am realizat din punct de vedere constructiv un dispozitiv capabil să efectueze o determinare
cantitativă și calitativă a reperului denumit Pompă de Vacuum. Lucrarea de față prezintă
fundamentele teoretice utilizate în contextul testării reperului precum și e xecuția dispozitivului.
Pompa de Vacuum produsă de firma Hella România S.R.L. este activată la cerere iar rolul ei
principal constă în augmentarea forței necesare frânării autovehiculelor. Aceasta depresurizează
rezervorul de aer al servofrânei. Se pretea ză utilizarea acestui reper în cazul în care motorul cu
combustie internă nu poate furniza această resursă. Ca exemplu menționăm pornirea la rece, intervalul
de timp necesar atingerii gradului termic optim al motorului, la altitudini mari sau când este act iv
sistemul d e climatizare al autoturismului [1].
Compania Hella a proiectat mai multe tipuri de Pompe de Vacuum. Acest tester poate fi
utilizat în verificarea rapidă a oricărui tip de reper menționat mai sus. Determinările cantitative
măsurate sunt reprezentate de:
 Timpii de evacuare (50%, respectiv 30% din presiunea ambientală).
 Consumul de curent.
 Capacitatea de depresurizare relativ la presiunea ambientală.
La finalul unei secvențe de testare, dispozitivul evaluează rezultatele obținute și le compară
cu valorile de referință necesare. Aplicația software afișează lângă fiecare parametru testat o
pictograma de culoare verde în cazul unui rezultat pozitiv din punct de vedere calitativ, sau una de
culoare roșie atunci când valoarea măsurată depășește valoarea de prescriere .
Proiectul conține în component a hardware montajul aferent colectării semnalelor din timpul
testării, achiziția datelor se face cu ajutorul plăcii de dezvoltare Arduino UNO, alimentarea sistemu lui
se realizează cu ajutorul unei surse de calculator, semnalul de presiune este transmis de un senzor iar
citirea consumului de curent se face printr -un rezistor de șuntare.
Componenta software s -a realizat prin intermediul mediului de programare LabVIEW
(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench ). Acest mediu utilizează o formă grafică a
limbajului de programe dezvoltată de firma National Instruments.

Pagina 2 Ca aplicabilitate, acest dispozitiv portabil de testare poate fi utilizat în contextul verificăr ii
rapide pe Linia de Producție sau î n inc inta unor ateliere de reparat autovehicule. Prin extensi e, acest
tester poate verifica în principiu orice pompă electrică generatoare de vacuum prin adaptarea
conectării electrice ș i pneumatice.
Lucrarea d e față prezintă în Capitolul 2 detaliile elementelor componente ale sistemului de
măsurare alături de in terconectările dintre ele și schemele bloc ale unităților de prelucrare din cadrul
LabVIEW. Capitolul 3 tratează funcționalitatea Unității de Achiziție a datelor prin ilustrarea
caracteristicilor microcontrolerului ATmega328 ce facilitează prelucrarea celor două semnale
urmărite în aplicația de față. De asemenea sunt explicitați parametri de testare și funcțiile apelate.
Capitolul 4 prezintă experimental determinarea caracteristicilor electro -pneu matice ale unei Pompe
de Vacuum precum și menționarea câtorva dificultăți întâmpinate în elaborarea proiectului. Evaluarea
rezultatelor este facilitată prin ilustrarea pictogramelor de răspuns.
Motivația principală a elaborării acestui proiect constă în necesitatea existenței unui dispozitiv
de verificare eficient având costuri reduse. Actualmente în cardul companiei există două dispozitive
de testare industriale al căror cost se ridică la ordinu l a câtorva mii de euro. Unul dintre ele este utilizat
pe Linia de Producție iar celălalt în cardul departamentului de Laborator. Prin utilizarea lor , de
exemplu, în scopul sortării survenite în urma unor evenimente excepționale, se limitează capacitatea
operativă.
Astfel, pri n construcția acestui tester, am creeat o nouă resursă tehnică eficientă financiar care
poate suplini asigurarea calității produsului finit. Se utilizează ușor iar construcția modulară permite
manipularea facilă.

Pagina 3

Capitolul 1

1.1 Schema bloc a aplicației
Motivația principală a proiectării testerului constă în verificarea rapidă a Pompelor de
Vacuum. Din acest considerent am avut în vedere modularizarea întregului ansamblu. Conectarea
diferitelor elemente constituente poate fi efectuată ușor chiar și de către un muncitor urmărind o
procedură de asamblare predefinită . Modulele sunt identificate prin notațiile amplasate pe cond uctori .
Schema bloc a Dispozitivului de testare poate fi urmărită în Figura 1.1.

Figura 1.1 Schema bloc a testerului.
Acest tester poate fi definit pe scurt ca un Sistem de Achiziție de Date în care semnalele sunt
preluate din exterior în timpul execuției unui proces fizic, prelucrate de către Unitatea de Achiziție
iar apoi sunt trans puse prin intermediul interfeței grafice -utilizator.
În cazul aplicației de față procesul fizic este dat de funcționarea Pompei de Vacuum. Motorul
de curent continuu evacuează într -un anumit timp cantitatea de aer dintr -un rezervor. Se urmărește
variația în timp a depresurizării volumului și a consumului de curent. Acești parametri sunt
monitorizați prin intermediul senzorului de presiune atașat volumului și a l rezistorului de șuntare
înseriat în circuitul de alimentare al pompei. Semnalele electrice gene rate sunt prelucrate de către Rezistor de
șuntare
Senzor de
presiune Unitate de
achiziție și
control Pompă de
Vacuum Rezervor
Computer Amplificator
instrumental

Pagina 4 Unitatea de achiziție și control . Pentru ca valoarea citită a curentului să poată fi exprimată cu o
precizie de două zecimale, am utilizat un amplificator de instrumentație la ieșirea de pe rezistor.
Contribuția personală în realizarea acestui montaj constă în proiectarea și asamblarea Unității de
achiziție și control. Prin intermediul acestui modul se justifică scăderea costului total menționat la
începutul lucrării.
Complexitatea sistemelor de achi ziție de date a crescut considerabil, asemenea sisteme
utilizând actualmente prelucrarea numerică pentru comanda unor procese fizice sau pentru
memorarea și redarea informației. Performanțele acestor sisteme și prin aceasta și domeniile lor de
utilizare de pășesc cu mult obiectivul măsurării (monitorizării) unor mărimi fizice, chiar dacă frecvent
sunt denumite, tradițional, sisteme de achiziție a datelor [2].
1.2 Schema bloc a aplicației și interconectarea dintre blocuri
Legăturile electrice dintre diferitele b locuri le-am realizat prin intermediul unor materiale de
uz industrial. Conductorii sunt izolați cu material teflonat rezistent la temperaturi ridicate.
Conexiunea dintre module se face prin intermediul unor perechi de conectori de tip banană mamă –
tată. As tfel sistemul poate fi dezasamblat cu ușurință. Pentru facilitarea montajului, fiecare element a
fost identificat cu notația corespunzătoare. Figura 1.2 și Tabelul 1.1 indică aranjamentul general al
Dispozitivului de testare.
Legătura dintre senzorul de pr esiune și Unitatea de achiziție și control am realizat -o printr -un
cablu coaxial ecranat cu mufe de tip BNC mamă. Ecranarea cablului este necesară pentru a preveni
inducerea în acest conductor, de către câmpul electric al rețelei, a unor tensiuni electrice
perturbatoare.
Rezistorul de șuntare, respectiv amplificatorul de instrumentație sunt montate în blocul
Unității de achiziție și control. Mai departe acest ultim bloc menționat este legat de computer printr –
un port USB pe această cale efectuându -se și comunicarea. Caracteristicile tehnice ale acestor
componente vor fi prezentate în subcapitolele următoare.
Conexiunea dintre rezervor și reperul de testare se face printr -un furtun flexibil termorezistent.
Din rezervor mai există o legătură cu senzorul de presiune efectuată cu același tip de furtun flexibil
având un diametru interior mai mic. Caracteristicile termorezistente ale furtunului se datorează
utilizării lui în intervalul de temperatură de la -40°C până la +120 °C, Pompa de vacuum putând
funcționa în aceste regimuri termice.
Alimentarea Unității de achiziție și control se realizează prin intermediul unei surse de
calculator. Aceasta a fost modificată astfel încât au fost utilizate următoarele linii de tensiune: +12V,
-12V, GND. Pompa de vacuum se te stează la tensiunea stabilizată de 12V. În regim de testare sub

Pagina 5 condiții de laborator, se utilizează o sursă calibrată de înaltă precizie, însă pentru a obține o verificare
rapidă efectuată în condiții normale, sursa de computer este suficientă.

Figura 1.2 Aranjamentul general al testerului.
Element marcat: Descriere:
(1) Rezervor
(2) Amplificatorul senzorului de presiune
(3) Unitatea de achiziție și control
(4) Sursa de alimentare
(5) Computer
(6) Pompă de Vacuum
(7) Senzor de presiune

Tabelul 1.1 Elementele constituente ale testerului.
1.3 Componentele infrastructurii aplicației
1.3.1 Senzorul de presiune
Senzorul de presiune utilizat este produs de firma Kistler si are modelul 4043A2 (Figura 1. 3).
Acesta este un senzor piezorezistiv ce indică presiunea absolut ă. În funcționarea acestui tip de senzori,
presiunea este aplicată pe o diafragmă de siliciu printr -o diafragmă subțire din oțel între ele găsindu –
se un fluid de transmisie. Diafragma conține r ezistoare piezorezistente implantate ce sunt conectate
într-o punte Wheatstone. Presiunea aplicată dezechilibrează puntea și produce un semnal de ieșire
proporțional. Efectele termice externe sunt reduse prin optimizarea ambalajului corpului senzorului,
iar compensarea electrică suplimentară a fiecărui senzor asigură o precizie de măsurare sporită.
(1) (2)
(3) (4)
(5)
(6) (7)

Pagina 6 Înalta precizie și frecvență naturală ridicată au condus la senzorii piezorezistenți ai acestei
serii dovedind eficiența pentru măsurarea presiunii de admisie și evacuare (montate î n adaptoare de
răcire pentru optimizarea schimbului de gaz î n motoarele cu combustie). Alte aplicații includ
sistemele de automobile și dezvoltarea componentelor, aplicațiile de testare a le pompelor de carburant
și a turbocompresoarelor și modificările rapide ale presiunii în sistemele hidraulice [3]. Acest senzor
poate fi utilizat în mediul de producție unde de regulă condițiile de lucru sunt dinamice iar elementele
perturbatoare sunt considerente comparativ cu mediul de testare în regi m de laborator.
Conectarea cu rezervorul se realizează prin intermediul unui adaptor de aluminiu prevăzut cu
un orificiu de formă cilindrică. Acest adaptor facilitează legarea unui furtun termorezistent în aplicații
cu temperaturi înalte sau joase. Etanșar ea dintre adaptor și senzor se face printr -o garnitură de plastic.
Conexiunea electrică dintre senzor și Unitatea de achiziție și control este dată prin intermediul unor
conectori industriali Fisher.

Figura 1. 3 Senzorul de presiune Kistler model 4043A2.

Pagina 7
1.3.2 Amplificatorul senzorului de presiune
Componenta amplificatorului senzorului de presiune asigură transmisia optimă a semnalului
generat (Figura 1. 4) [4]. Acesta este produsă tot de către compania Kistler și este conceput în
utilizarea alături de senzoru l menționat mai sus. Toate funcțiile amplificatorului pot fi setate în meniu
și în dialog p rin intermediul ecranului LCD cu 2 rânduri având un contrast ridicat cu ajutorul a patru
taste: tipul de excitație, curent de calibrare (pentru senzorii alimentați c u curent), domeniul de
măsurare a presiunii, sensibilitatea senzorului, măsurarea zero (referențierea), ieșirea, deplasare zero,
unitate de afișare a presiunii (bar, Pa, psi), filtru trece -jos, tensiune de ieșire și curent de ieșire.
Tensiunea de ieșire poate fi redusă la 1, 2, 5, 10 V, de exemplu, în funcție de domeniul real de
măsurare al senzorului. În plus, o ieșire cu un curent independent de sarcină 0/4 … 20 mA este
disponibilă în paralel [4].
Amplificatorul dispune de o rutină de calibrare internă ce poate fi inițiată înaintea fiecărui
ciclu de măsurare. Prin această procedură se asigură o precizie constantă în urma fiecărei măsurători.
Rolul acestei componente este de a furniza un semnal stabilizat de o valoare proporțională cu
posibilitățile de pr elucrare ulterioare. De exemplu, utilizând ca interval al tensiunii de ieșire valoarea
de 10V împreună cu un senzor de presiune de 1 bar, luând în considerare datele de calibrare oferite
de producător, vom avea aproximativ 10V la presiunea de 1 bar, 5V la 500 milibari etc. În aplicația
de față, placa de achiziție Arudino poate capta semnale analogice de intrare de până la 5V.
Semnalul de ieșire este mai departe preluat de către Unitatea de Achiziție și con trol și prelucrat
prin intermediul convertorului analogic numeric al microcontrolerul ui plăcii de dezvoltare Arduino
iar în cele din urmă este afișat sub forma unui graf ce indică variația presiunii în timpul testării
Pompei.

Pagina 8
Figura 1. 4 Amplificatorul senzorului de presiune [4].

1.3.3 Unitatea de achiziție și control
Unitatea de achiziție și control preia cele doua semnale ale presiunii și curentului consumat și
le transpune prin intermediul conexiunii USB către computer în vederea evaluării rezultatelor.
Arduino este un microcontroler „open -source” format dintr -o singură placă, proiectată să
faciliteze crearea aplicațiilor în diverse proiecte din diferite domenii. Partea hardware constă dintr -un
design cu un microcontroler Atmel AVR și porturi de intrare/i eșire încorporate. Partea software este
bazată pe un compilator standard al limbajului de programare C++. Acesta folosește un limbaj bazat
pe sintaxe și biblioteci, similar e cu cele din C++ cu unele mici modificări alături de un mediu de
dezvoltare. Toate informațiile despre proiectare a și asamblare a plăcii de dezvoltare sunt disponibile
și oferite gratuit de către producător .
Placa de dezvoltare Arduino este alcătuită dintr -un microcontroler pe 8 biți Atmel AVR cu
componente electronice pentru a facilita p rogramarea și încorporarea în alte circuite. Un aspect
important îl reprezintă modul standard în care sunt aranjați conectorii, permițând astfel a putea fi
conectat la o mare varietate de module interschimbabile numite „shield -uri”. Unele dintre acestea
comunică cu Arduino prin intermediul unor pini dar multe dintre ele sunt adresabile individual prin
protocolul I2C oferind posibilitatea mai multor dispozitive să fie legate și folosite în paralel.
În aplicația de față s -a utilizat placa de dezvoltare Arduino Uno (Figura 1. 5) [5]. Aceasta este
o placă cu microcontroler bazată pe microcontrolerul ATMega328. Are 14 pini digitali de
intrare/ieșire (din care 6 pot fi utilizați ca ieșiri PWM), 6 intrări analogice, un oscilator de cristal de

Pagina 9 16 MHz, o conexiu ne USB, o mufă de alimentare, un conector ICSP și un buton de resetare. Se poate
conecta la un computer cu un cablu USB, adaptor AC -DC sau cu ajutorul unei baterii. Acest model
diferă de alte plăci de dezvoltare prin utilizarea convertorului USB -serial Atm ega8U2 [5].

Figura 1. 5 Arduino Uno.
Pentru a facilita asamblarea bancului de testare, s -au utilizat marcaje de identificare între
elemente. De exemplu legăturile dintre sursă, Pompă și unitate pot fi remarcate în Figurile 1.6 -1.7.

Figura 1.6 Elemente d e identificare.

Pagina 10
Figura 1.7 Elemente de identificare (continuare)
Practica de identifica elementele constituente ale unui montaj este de dorit atunci când acesta
urmează a fi dezasamblat în moduri repetate. Am avut în vedere faptul că acest aranjament va fi operat
de către muncitori și este necesară elaborarea unei documentații de asamblare și întrebuințare a
testerului. Manualul de utilizare reprezintă un document ce are caracter intern în cadrul companiei
Hella Româ nia S .R.L.

Pagina 11

Capitolul 2

2.1 Detalierea funcțională a Unității de Achiziție și Control
Modulul de Achiziție și Control este compus din doua elemente: placa de achiziție Arduino
Uno și montajul de comandă . Acest ultim element a fost construit în vederea pornirii și opririi Pompei
de Vacuum precum și furnizării consumului de curent prin intermediul rezistorului de șuntare si al
amplificatorului de instrumentație.
Placa de achiziție preia cele doua se mnale ale presiunii si curentului utilizând două intrări
analogice. Partea de comandă a reperului de testare se realizează printr -o ieșire digitală care activează
releul de pornire pe durata testării . În vederea limitării consumului de curent al releului d e pornire din
ieșirea digitală , s-a utilizat un tranzistor bipolar NPN.
2.1.1 Microcontrolerul ATmega328P
Structura generală a unui Sistem de Prelucrare Numerică cu Procesor este prezentată în Figura
2.1. Unitatea Centrală de Prelucrare (UCP) este cea mai impor tantă componentă a unui astfel de
sistem. Principala ei funcție este de a executa un program reprezentat printr -o secvență de instrucțiuni.
Programul este încărcat în prealabil în memorie. Execuția programului implică existența unor date
care urmează să fi e prelucrate ele putându -se afla în memorie sau pot fi preluate de la periferice. Prin
execuție datele se pot stoca din nou în memorie sau pot fi comandate elementele periferice. Acestea
din urmă pot fi: convertoare analog -numerice, convertoare numeric -analogice, interfețele seriale,
temporizatoarele.
Un microcontroler conține toate cele trei elemente din figură integrate în aceeași capsulă. Se
folosește pentru aplicații dedicate și are integrată o gamă largă de periferice.

Figura 2.1 Structura generală a unui Sistem de Prelucrare Numerică cu Procesor.
UCP Memorie Periferice

Pagina 12 Fiecare instrucțiune este reprezentată printr -un număr de octeți care reprezintă codul mașină
al instrucțiunii. Secvența astfel obținută este memorată iar execuția semn ifică extragerea codului
mașină din memorie, decodificarea, iar apoi lansarea propriu zisă.
Codul mașină al unei instrucțiuni trebuie să furnizeze următoarele informații:
 operația care trebuie executată. Această informație este precizată de primul octet sa u
cuvânt de 16 biți din codul mașină, numit și cod operație.
 operandul sau operanzii sursă care pot fi conținuți în clar în codul mașină sau trebuie
extrași din memorie sau din registre.
 operandul destinație.
Codul mașină este înțeles de sistemul de prelucrare numerică însă e dificil de utilizat astfel de
către operatorul uman. Astfel instrucțiunile sunt scrise într -un limbaj mai accesibil numit limbaj de
asamblare. Acesta utilizează mnemonici urmate de operanz i prin prescurtarea funcției implementate
de instrucțiune. Transformarea limbajului de asamblare în cod mașină se realizează cu ajutorul
compilatoarelor. Limbajul de asamblare este specific fiecărui microcontroler [6].
Microcontrolerul A tmega328P conține U CP, memoria, temporizatoare și perifericele într -o
singură capsulă. Schema bloc simplificată este reprezentată în Figura 2.2.

Figura 2.2 Schema bloc simplificată a microcontrolerului A tmega328P.
Circuitul integrat A tmega328 derivă din cel inițial plasat pe plăcile Arduino și anume
Atmega8. Cel actual deține o memorie mărită, număr crescut de elemente periferice și în comparație
cu predecesorul său consumă mai puțin. Microcontrolerul A tmega328 poate funcționa într -un interval
de tensiune începând de la 1.8 V până la 5.5V. Acest lucru îl face pretabil în aplicații cu baterii ca

Pagina 13 surse de alimentare. La tensiuni joase, microcontrolerul poate lucra până la frecvențe de 4MHz Prin
ridicarea tensiunii de alimentare la 2.7V, domeniul de frecvență e mărit până la 10M Hz. Tensiunea
de alimentare a plăcii Arduino este de 5V. Aceasta înseamnă că putem lucra în domeniul frecvenței
de până la 20MHz. Principalele caracteristici ale microcontrolerului de pe placa de dezvoltare
Arduino Uno sunt prezentate în tabelul 2.1.
Proce sor: Atmega328
Memorie a programelor: 32KB
Memorie a datelor: 2KB
EEPROM: 1KB
Număr de pini: 28
Pini digitali intrare/ieșire: 14
Intrări analogice: 6
Ieșiri PWM: 6
Porturi seriale: 1
Tabelul 2.1 Caracteristicile microcontrolerului A tmega328.
Instrucțiunile limbajului de asamblare sunt stocate în memoria de programare. Acest circuit
integrat utilizează tehnologia AVR. Printre alte caracteristici, memoria de stocare a programelor este
împărțită într -o matrice pe 16 biți fiind reprogramabilă. Teh nologia memoriei flash utilizată în această
gamă de microcontrolere permite folosirea ei ca fiind non volatilă în același timp oferind posibilitatea
reprogramării fără utilizarea unor componente hardware adiționale.
De regulă microcontrolerul are nevoie să stocheze variabile în decursul execuției unui
program. Memoria datelor presupune existența unui tip de memorie statică cu acces aleator (SRAM
– static random access memory). Matricele memoriei datelor păstrează datele câtă vreme circuitul
este alimentat. Prin întreruperea alimentării starea conținutului datelor devine nedeterminat.
Memoria EEPROM ( electrically erasable, programmable read -only memory ) a chipului
Atmega328 conține 1KB. Notația „ROM” din denumire poate induce în eroare. Aceasta memorie
poate fi scrisă de mai multe ori datorită tehnologiei AVR. Conținutul unui bit este în mod automat
șters înaintea unui nou ciclu de scriere. Procesul de scriere durează aproximativ 3.3ms pe bit și este
controlat printr -un mecanism intern al microcontrolerului.
2.2 Montajul de comandă
Montajul de comandă a fost conceput în vederea acționării Pompei de Vacuum și facilitării
conexiunii celor două semnale cu placa de achiziție. Vederea de ansamblu este reprezentată în

Pagina 14 Figura 2.3 iar schema electrică a întregii Unități de achiziție și control în Diagrama 2.1. Schema
electrică s -a realizat cu ajutorul programului EasyEDA [8].

Figura 2.3 Montajul de comandă

Diagrama 2.1 Schema electrică a Unității de achiziție și control

Pagina 15 Placa montajului de comandă conține următoarele elemente:
 Tranzistorul de comandă al releului de pornire. Rezistenț ele de limitare di n baza
tranzistorului Q1 asigură protecția pinului de ieșire al microcontrolerului, î n același
timp fiind dimensionate să asigure funcționalitatea tranzistorului î n satur ație.
 Releul de pornire al pompei de v acuum. Pe comanda acestui a s-a montat o diodă de
protecție pentru a preveni un curent invers g enerat de descărcarea bobinei releului .
 Rezistorul de șuntare. A cesta este înseriat cu motorul p ompei și prin intermediul
căderii de tensiune de pe rezistor se generează semnalul consumului din timpul testării.
Valoarea sa este de 10m Ω ceea ce facilitează o citire facilă chiar și cu ajutorul unui
voltmetru montat direct pe circuit.
 Amplificatorul diferențial de instrumentație. Rolul acestei componente este de a
amplifica diferența de potențial înregistrată pe rezistorul de șuntare. Prin această
amplificare se mărește precizia de afișare a consumului cu ajutorul a două zecimale.
Factorul de amplificare este de 10.
Curentul maxim al pompei este în jur de 30A. Căderea de tensiune maximă pe
rezistorul de ș untare este de 300 mV. Folosind amplificatorul de instrumentație,
obținem o plajă a tensiunii de 3V.
Atmega328 P are un convertor analog digital cu o rezoluție de 10 biți, tensiunea de
referință pentru modulul analog numeric fiind de 5V, obținem o cuantă de aproximativ
5mV. Rezoluția de citire a curentului este de 50mA.

Pagina 16

Capitolul 3

3.1 Considerente teoretice privind interfața Software Lab VIEW
LabVIEW este un mediu de programare utilizat în realizarea măsurătorilor și monitorizarea
unor procese automatizate sau experimentale . Pentru scrierea programelor în LabVIEW, se utilizează
limbajul grafic G ca limbaj de programare , mediul LabVIEW conținând mai multe biblioteci de
funcții predefinite pe ntru achiziția, prelucrarea, afișarea și transmiterea datelor.
Programele realizate în LabVIEW se numesc instrumente virtuale (Visual Instruments – VIs),
la baza acestora stând conceptele de modularizare și ierarhie arborescentă. Când se proiectează și se
implementează un IV, trebuie să se țină cont de natura modulară a acestuia să poată fi utilizat atât ca
program principal cât și ca subrutină în componen ța unui alt IV. Un IV folosit la realizarea unui alt
IV se numește subIV, având rolul unei subrutine. P rin crearea și utilizarea de subIV la realizarea altor
IV, utilizatorul definește ierarhii de IV.
3.2 Programarea grafică
Programele realizate în mediul LabVIEW se numesc instrumente virtuale (IV). Un astfel de
IV are trei părți componente:
 Panoul frontal
 Diagrama bloc
 Pictograma și conectorul
Panoul frontal definește interfața grafică cu utilizatorul sau ceea ce va vedea utilizatorul pe
ecranul calculatorului. Obiectele grafice de interfață disponibile pentru realizarea panoului frontal se
împart în controale și indicatoare. Prin intermediul controalelor, utilizatorul introduce sau
actualizează valorile datelor de intrare; indicatoare le sunt folosite pentru a se afișa rezultatele
prelucrărilor.
Dacă IV se privește ca subIV (deci ca subrutina), atunci controalele corespund parametrilor
formali de intrare, iar indicatoarele sunt parametri formali de ieșire. Pentru aplicația de față, pan oul
frontal este reprezentat în Figura 3.1 iar diagrama bloc in Figura 3.2.

Pagina 17
Figura 3.1 Panoul frontal

Figura 3.2 Diagrama bloc
Panoul frontal definește interfața grafică cu utilizatorul sau ceea ce va vedea utilizatorul pe
ecranul calculatorului. Obiectele grafice de interfață disponibile pentru realizarea panoului frontal se

Pagina 18 împart în controale și indicatoare. Prin intermediul controalelor, utilizatorul introduce sau
actualizează valorile datelor de intrare (obiecte de tip Get); indicatoarele sunt folosite pentru a se afișa
rezultatele prelucrărilor (obiectelor de tip Say). Dacă IV se privește ca subIV (deci ca subrutina),
atunci controalele corespund parametrilor formali de intrare, iar indicatoarele sunt parametri form ali
de ieșire.
Mediul LabVIEW oferă dezvoltatorului de aplicații o colecție de obiecte predefinite pentru
proiectarea panoului frontal: butoane, comutatoare, cursoare, obiecte pentru repre zentări grafice,
rezervoare etc.
Părți i din interfaț a grafică cu uti lizatorul, dată de panoul frontal, îi corespunde diagrama bloc,
care reține codul programului și definește funcționalitatea IV.
Elementele de execuție din cadrul diagramei bloc al IV definesc nodurile programului;
operatori, funcții predefinite, proceduri utilizator (realizate de programator). Realizarea diagramei
bloc a IV se face utilizând limbajul grafic G: pentru definirea fluxurilor datelo r în diagrama bloc,
corespondenț ele se leagă între ele prin “fire” (sau conductoare).
A treia componentă a unui IV este pictograma și conectorul. Prin stabilirea pictogramei și
conectorului, acel instrument virtual va putea fi folosit ca și subrutină în diagrama bloc a altui IV.
Conectorul cuprinde terminalele de intrare și de ieșire ale IV. Prin crearea terminalelor de
intrare și de ieșire, IV curent va putea fi apelat din diagrama bloc al altui instrument: valorile datelor
de intrare se vor transmite terminalelor (de intrare) conectorului.
Poziția terminalelor se recomandă să respecte convenția “curgerii datelor” (da ta flow) din
LabVIEW, conform căruia fluxul datelor în diagrama bloc este de la stâ nga la dreapta și de sus în jos
[9].
3.3 Ilustrarea parametrilor de testare ai aplicației
Pentru a facilita comunicarea dintre LabVIEW si Arduino prin intermediul protocolului USB,
producătorul LabVIEW oferă un modul de pachet special. Acesta se intitulează LabVIEW Interface
for Arduino. Modulul se instalează în cardul VI Package Manager. Există o multitudine de pachete
ce pot fi instalate. Figura 3.3 indică exemplul instalării pachetului menționat alături de alte
disponibile.

Pagina 19
Figura 3.3 Modulul de comunicare dintre LabVIEW si Arduino.
3.3.1 Explicitarea parametrilor de test
Pe panul frontal poate urmări în timp real caracteristicile reperului de testare. Proprietățile
urmărite se pot clasifica în trei categorii: timp i de evacuare , consum de curent și gradul de
depresurizare din volum. Rezultatele înregistrărilor reprezintă determinarea calitativă a reperului. Ele
se compară cu valorile prescrise de către producător. În aplicația pr ezentată, valorile prescrise sunt
reprezentate de variabilele limitelor ce pot fi setate.
Figurile următoare indică proprietățile electro -mecanice urmărite în cardul testării. În
continuare se vor prezenta semnificația lor.

Figura 3.4 Graficele presiunii și al consumului de curent
 (1) Graficul indică variația presiunii din rezervor în timpul testării. Axa absciselor
indică numărul de iterații ale buclei de testare iar axa ordonatelor indică presiunea în
milibari.
 (2) Graficul indică var iația curentului în timpul testării. Axa absciselor este identică
punctului anterior. Axa ordonatelor prezintă curentul exprimat în amperi. Dispozitivul
de testare înregistrează curentul de pornire al motorului Pompei și poate fi observat în
primele iteraț ii.
(1) (2)

Pagina 20
Figura 3.5 Categoria timpilor de evacuare
 (3) Monitorizarea timpului de evacuare T1 semnifică durata de timp în care se
depresurizează ½ din volum sau timpul necesar depresurizării până la 50% față de
presiunea inițială. Unitatea este exprimată in secunde.
 (4) Monitorizarea timpului de evacuare T2 semnifică durata de timp în care se
depresurizează 7 părți din volum sau timpul necesar depresurizării până la 30% față
de presiunea inițială. Unitatea este exprimată in secunde.
 (5) Limita T1, respectiv Limita T2 sunt valorile prescrise. Acestea sunt date de
producătorul reperului si pot fi modificate.
 (6) Rezultat T1, Rezultat T2 sunt indicatori auxiliari pentru determinarea rezultatului.
Culoarea verde indică o determinare calitati vă conformă iar culoarea roșie relevă
complementara ei.

Figura 3.6 Categoria consumului de curent
 (7) Consumul înregistrat între cele două praguri de presiune. Datorită faptului că
Pompa de Vacuum funcționează între praguri de presiune, în cazul de față între 50%
din presiunea ambientală și 30%, acest parametru indică o valoare apropiată condițiilor
de fu ncționare de pe vehicul. Unitatea este exprimată în amperi.
 (8) Valoarea prescrisă.
 (9) (10) Reprezintă indicatori cu valoare informativă. De notat este faptul ca
parametrul Curent maxim coincide cu pornirea motorului și este vizibil în graficul
prezentat la (2).
(3)
(4) (5)
(6)
(7) (8)
(9) (10) (11)

Pagina 21  (11) Indicator auxiliar pentru identificarea rezultatului.

Figura 3.7 Categoria depresurizării
 (12) Capacitatea Pompei de a depresuriza sau de a produce vacuum. Valoarea este
exprimată în procente și se calculează față de presiunea ambientală.
 (13) Valoarea prescrisă.
 (14) (15) Valorile minime și maxime ale presiunii. Parametrul (15) reprezintă
presiunea inițială de la care por nește secvența de testare.
 (16) Indicator auxiliar pentru identificarea rezultatului.
 (17) Opțiune de anulare a secvenței de testare.
3.3.2 Explicitarea secvențelor de programare
În inițializarea incipientă, VI -ul intitulat Arduino Init efectuează o procedură de verificare a
pinilor digitali și analogici. Prin această procedură se activează și ieșirea digitală 3 ceea ce duce la
pornirea Pompei de Vacuum pentru scurt timp. Din aceste considerente s -a utilizat un temporizator
de 5 secunde care permite presiunii din rezervor să se restabilească la valoarea ambientală (Figura
3.8).

Figura 3. 8 Temporizator plasat după secvența de inițializare.
Testarea propriu zisă începe prin activarea concomitentă a celor 3 funcții (Figura 3. 9):
 (1) Citirea presiunii. Se realizează prin activarea citirii pinului analogic 0.
 (2) Citirea curentului. Se realizează prin activarea citirii pinului analogic 5.
(12) (13)
(14)
(15) (16)
(17)

Pagina 22  (3) Activarea releului de pornire. Se realizează prin activarea pinului digital 3.

Figura 3. 9 Funcțiile pinilor
Odată începută secvența de testare, cele două semnale captate sunt prelucrate și afișate în timp
real pe afișajul panoului frontal. În continuare se vor prezenta funcțiile apelate în prelucrarea celor
două semnale:
a) Semnalul presiunii est e amplificat cu o valoare specificată în Certificatul de Calibrare de
către producătorul echipamentului (4). Valorile înregistrate se vor afișa pe panul frontal
prin intermediul VI -ului (5). Presiunea ambientală (6), respectiv presiunea minimă (7) sunt
obținute prin apelarea unei matrice d e minim si maxim (8). Parametrul vacuumului se
calculează după următoarea formulă: %𝑃𝑎=𝑃𝑚𝑎𝑥 −𝑃𝑚𝑖𝑛
𝑃𝑚𝑎𝑥×100 unde P max și P min
reprezintă valorile maxime, respectiv minime din timpul testării (9). Indicatorul a uxiliar
își schimbă culoarea în funcție de starea față de valoarea de prescriere. Dacă este mai mic,
atunci devine roșu (10) (Figura 3.10).
Determinarea timpilor de evacuare se face prin utilizarea unei funcții de interval (11).
Calculul timpului T 1 se realizează prin plasarea unui contor de timp care înregistrează
durata cuprinsă de la atingerea presiunii maxime până la ½ din valoarea ei (12). Presiunea
maxima coincide cu momentul începerii secvenței de testare. Astfel se monitorizează
durata de tim p necesară evacuării a ½ din rezervor. Indicatorul auxiliar compară rezultatul
obținut cu elementul de prescriere și afișează culoarea roșie în cazul in care valoarea
înregistrată este mai mare (13) (Figura 3.11).
În mod similar se calculează valoarea timp ului de evacuare T 2 cu mențiunea conform
căreia limita inferioară a intervalului de măsurare o reprezintă atingerea valorii 𝑃𝑚𝑎𝑥 ×
0.3.

(1) (2) (3)

Pagina 23
Figura 3.10 Condiționarea semnalului presiunii.

Figura 3.11 Condiționarea semnalului presiunii (continuare)
b) Semnalul curentului este amplificat cu un factor de 10. Prin multiplicare putem exprima
în unitatea amperilor valoarea citită (rezistorul de șuntare are valoarea de 10m Ω iar o
primă amplificare cu factor 10 se face cu ajutorul amplificatorului de instrumentație) (14).
În continuare se utilizează un VI care afișează graficul pe panoul frontal (15). Valorile
maxime și minime ale curentului din timpul testării sunt afișate a pelând matricea VI
aferentă (16). Consumul între praguri se face prin apelarea unei funcții interval (17).
Limitele intervalului sunt date de pragurile de presiune anterior menționate la T 1 și T2.
Astfel că s -au realizat legături în paralel celor deja exis tente. Prin urmare, între 𝑃𝑚𝑎𝑥
2 și
(4) (5) (6)
(7) (8)
(9) (10)
(11) (12)
(13)

Pagina 24 𝑃𝑚𝑎𝑥 ×0.3 se va efectua o medie aritmetică pentru a determina parametrul ( 18) (Figura
3.12) . Similar punctelor descrise mai sus, indicatorul auxiliar va afișa culoarea verde
atunci când rezultatul furnizat este mai mic decât valoarea de prescriere.

Figura 3.12 Condiționarea semnalului consumului.
(14) (15) (16) (18) (17)

Pagina 25

Capitolul 4

4.1 Probleme întâmpinate în elaborarea proiectului
În decursul proiectării și respectiv al testării montajului am întâmpinat mai multe dificultăți.
Printre cele mai importante menționez adaptarea unei rezoluții optime de citire a curentului în timpul
funcționării reperului și conflictul dintre faza de inițializare a plăcii Arduino și pompa de test.
Așa cum am menționat în Capitolul 2, precizia de afișare a valorii cur entului ține de rezoluția
microcontrolerului. Am avut în vedere respectarea indicării valorii măsurate cu o acuratețe de două
zecimale. Pentru ca această cerință să poată fi îndeplinită am ales utilizarea amplificatorului
diferențial de instrumentație. Com ponenta este intitulată INA129 și este produsă de compania Texas
Instruments.
Aceasta oferă o acuratețe mare de măsurare, fiind utilizată în domenii variate precum în
instrumentație medicală, măsurarea temperaturii, achiziții de date cum este cazul de faț ă. Intervalul
termic de funcționare se situează între -40°C și 85°C. Poate susține căderi de tensiune de până la
±40V fără a suferi deteriorări [11].
Informații detaliate se pot găsi consultând fișa tehnică. În aplicația de față am urmărit
amplificarea sem nalului cu un factor de 10. Pentru aceasta, am folosit un rezistor RG cu valoarea de
5.49k Ω cu o toleranță de 1% . Schema bloc și tabelul cu factorii de amplificare se pot observa în figura
4.1. Ca structură, componenta se prezintă sub forma PDIP ( Plastic D ual In -Line Package ). Fixarea
ei pe montaj s -a realizat cu ajutorul unui soclu aferent.
Conectarea pinilor este următoarea:
 Pinii 1 și 8  rezistorul cu rol în amplificare, RG.
 Pinii 2 și 3  intrarea negativă, respectiv pozitivă de pe rezistorul de șuntare.
 Pinii 7 și 4  alimentarea pozitivă, respectiv negativă a amplificatorului. Aici
menționez utilizarea sursei de calculator ca generatoare a semnalului -12V.
 Pinii 5 și 6  referința comună , respectiv tensiunea de ieșire amplificată. Acest semnal
este captat de placa Arduino prin pinul de intrare analog A5.

Pagina 26
Figura 4.1 Schema bloc a amplificatorului de instrumentație [11].
O a doua problemă constă în necesitatea întârzierii începerii măsură torii din faza de testare.
Datorită modului de inițializare a plăcii Arduino, LabVIEW execută o serie de setări și resetări ale
intrărilor și ieșirilor microcontrolerului. Astfel că la început se activează pentru circa o secundă ieșirea
digitală D3 ceea ce duce la activarea releului și respectiv a pompei de vacuum. Din aceasta cauză,
presiunea din rezervorul de test scade și avem nevoie de o temporizare pentru reechilibrarea ei.
Temporizarea necesară este de 5 secunde.
Actualmente această dificultate nu am reușit sa o soluționez doar prin operarea unor
modificări de ordin software. Am încercat diferite metode prin implementarea unui inversor însă fără
succes.
4.2 Evaluarea rezultatelor – Studiu de caz
Experimental am efectuat mai multe testări a 3 tipuri de pompe de vacuum. Acestea au fost
alimentate la aceeași tensiune de 12V iar rezultatele sunt diferite datorită caracteristicilor dint re ele.
Fiecare dintre cele trei tipuri de pompă au timpi de evacuare și consum diferite. Rezultatele obținute
conforme le -am notat prin culoare verde, respectiv cele neconforme prin culoare roșie.
1. Pompă de vacuum UP28:
Valori de prescriere: Rezultate obținute:
Limita T 1: ≤1.7s 1.5s
Limita T 2: ≤1.5s 3.1s
Limita curentului mediu: ≤7A 6.51A
Limita vacuum: ≥86 % 87.9%

Pagina 27 Rezultat grafic al variației celor doi parametri:

Figura 4.2 Grafic al pompei de tipul UP28.
2. Pompă de vacuum UP30.
Valori de prescriere: Rezultate obținute:
Limita T 1: ≤1.7s TBD s
Limita T 2: ≤1.5s TBD s
Limita curentului mediu: ≤7A TBD A
Limita vacuum: ≥86 % TBD %
Rezultat grafic al variației celor doi parametri:
//IMAGE//
Figura 4.3 Grafic al pompei de tipul UP30.
3. Pompă de vacuum UP32.
Valori de prescriere: Rezultate obținute:
Limita T 1: ≤1.7s TBD s
Limita T 2: ≤1.5s TBD s
Limita curentului mediu: ≤7A TBD A
Limita vacuum: ≥86 % TBD %
Rezultat grafic al variației celor doi parametri:
//IMAGE//
Figura 4.4 Grafic al pompei de tipul UP32.

4.3 Cauze posibile a rezultatelor neconforme
În principal există două tipuri de cauze ce pot duce la apariția rezultatelor neconforme. Acestea
pot fi generate de către echipamentul de test sau de către reperul testat. Fiecare parametru înregistrat
poate suferi din pricina perturbațiilor mediului exte rn sau a interconectării deficitare.
Timpii de evacuare pot fi influențați datorită unei scurgeri din rezervorul de test sau perforării
unuia dintre furtunurile de legătură. În astfel de situații, valoarea măsurată este mai mare. Reperele
de test tind să aibă o distribuție unitară cu mici var iații semnificative. Pentru a putea depista eventuale

Pagina 28 probleme de acest tip, se recomandă ca înaintea începerii testării să se utilizeze un reper etalon ale
cărui valori sunt cunoscute. Această practică se recomandă de fiecare dată când exista suspiciuni î n
privința funcționării corecte a echipamentului de test. Neutilizarea funcției de auto calibrare a
amplificatorului senzorului de presiune poate duce la rezultate eronate.
Pe de altă parte, erori ale timpilor de evacuare pot fi generate și de către pompa de vacuum.
De regulă atunci când coeficientul de frecare din interiorul camerei de vacuum este mărit, pompa va
avea nevoie de mai mult timp în a evacua. O astfel de situație se verifică cu ajutorul observării
parametrului consumului de curent și a tempera turii înregistrate în diferite puncte. O altă posibilitate
constă în variații geometrice ale elementelor constituente. Acestea pot determina funcționarea în afara
valorilor de prescriere. Tot aici pot intra și problemele ivite la parametrul vacuumului.
Deviațiile consumului de curent pot fi cauzate de conexiuni electrice precare, oxidare a
terminalelor ceea ce duce la o creștere a rezistenței sau datorită unei temperaturi ambientale mari.
Specimenul de test poate cauza valori neconforme pe seama sistemului tribologic intern.

Pagina 29

Concluzii

Lucrarea de față am realizat -o cu scopul principal de a oferi un dispozitiv capabil să testeze
pompe de vacuum produse de către compania Hella România S.R.L. Acesta oferă la un cost redus
posibilitatea de a verifica parametri funcționali . A fost utilizat cu succes într -o fază de sortar e a
produselor finite în vederea depistării conformității lor.
Avantajul principal este reprezentat de mobilitatea lui. Structura sa modulară permite
utilizarea în medii externe celui de laborator. Stadiul actual reprezintă faza de prototip. Am identificat
o serie de oportunități de îmbunătățire precum:
 Implementarea unui limitator de curent pentru cazul în care motorul se blochează în
timpul testării.
 Implementarea citirii alimentării specimenului de test.
 Implementarea modalității de salvare a datelor în registrate în vederea prelucrării
statistice ulterioare.
 Rezolvarea problemei inițializării plăcii Arduino de către LabVIEW.

Achiziția datelor se face cu ajutorul plăcii de dezvoltare Arduino UNO iar prelucrarea lor și
afișarea rezultatelor finale prin in termediul mediului de programare LabVIEW.

Pagina 30 Bibliografie

[1] http://www.hella.com/microsite -electronics/en/UP28 -vacuum -pumps -116.html Consultat la
04.03.2017 .
[2] Gacsádi Alexandru, Virgil Tiponuț, Sisteme de achiziții de date , Editura Universității din Oradea,
2005 .
[3] http://www.process –
controls.com/intertechnology/Kistler/pdfs/Pressure_Model_4043A_To_4075A.pdf Consultat la
24.04.2017 .
[4] http://www.process –
controls.com/intertechnology/Kistler/pdfs/ACC_4603B_Piezoresistive_Amplifier.pdf Consultat la
24.04.2017 .
[5] Sochirca Bog dan, Poanta Aron, Proiectarea și dezvoltarea aplicațiilor cu Microcontroler , Editura
Universitas, Petroșani, 2012.
[6] S. Mischie, C. Dughir, G. Vasiu, R. Pazsitka, Microcontrolere MSP430 : teorie și aplicații, Editura
Politehnica, Timișoara, 2012.
[7] Dale Wheat, Arduino Internals, Apress, 2011.
[8] https://easyeda.com/ Consultat la data 25.04.2017.
[9] http://www.aie.ugal.ro/sica/laborator/laborator1.pdf Consultat la data 27.04.2017 .
[10] http://sine.ni.com/nips/cds/view/p/lang/ro/nid/212478 Consultat la data 10.02.2017 .
[11] http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ina129.pdf Consultat la data 23.03.2017.