www.elektronik.si

[KlemenD]

Pozdravljeni,

Na električnem grelcu moram z arduinom meriti temperaturo (od 0 do 600 stopinj). Odločil sem se da uporabim RTD seznor pt100 LINK .
Odlično bi bilo, da bi resolucija bila vsaj 0,1 stopinje, vendar če prav razumem delovanje arduina, je teoretično največja resolucija, ki jo lahko dobim 600/1023 oz. 0.56 stopinje ? ali je moje sklepanje pravilno ?

Moj setup je trenutno takšen: pt100 v delilcu napetosti... napetost iz delilca napetosti gre potem skozi diferencialni ojačevalec LINK, ki poskrbi, da bo Vout, kadar bo pt100 na 0 stopin 0V, ko bo pa na 600 stopin pa bo natanko 1.1V (na toliko imam nastavljeno referenčno napetost na arduinu)...

kako bi lahko resolucijo 0.1 stopinje ?

Hvala za odgovore
Klemen

[protoncek]

Z zunanjim AD-jem. Imeti moraš najmanj 6000 stanj, torej mora biti minimalno 13 bitni AD, če računaš še eliminacijo napake in šuma (ignoriraš prvi bit ali dva), potem bo 14 ali 16 bitni kar pravi.
Jaz sem pri usmerniku uporabil MCP3421, ki je 16 bitni AD, čeprav - ker lahko gleda obe smeri je v bistvu v vsaki smeri samo 15 bitni, ker je en bit predznak. povezava je I2C. Koliko je natančen niti nisem preverjal...zame je bil dovolj.

[gumby]

Resolucija 1 stopinj bo popolnoma dovolj, itak boš imel kar nekaj stopinj odstopanja po celem merilnem območju.

Rezultate v obliki +0,00004°C ±3°C pa itak podajajo samo zeleni

[marko-x]

Pozdravljen,

kako pa misliš ta senzor povezati. Senzor že zdrži 600°C, potrebno ga bo nekje namestit in predvidevam da boš rabil še dodatne žice za povezavo. Pazi na material izolacije žice.
Tu pa ti nastane problem, še posebej pri 0,1°C resoluciji. Spoj prinaša dodatno upornost, žice je potrebno kompenzirat 3 vodna ali 4 vodna vezava.

Kje boš pa meril to temperaturo? Peč mogoče? Potem je pametno zmontirati sondo v termožep.

Hmm območje 0 - 600°C pa resolucija 0,1°C to je že laboratorijska točnost (0,1°C je 0,016% območja).

Po mojem je resolucija 0,5°C pri tem območju in dvovodni vezavi zelo dobra meritev. Sam osebno bi šel na 1°C.

L.P.


L.P.

[KlemenD]

Zdravo,
najprej hvala za vse odgovore!

Hmm, z zunanjim A/D-jem se še nikoli nisem igral... mislim da bo res najboljša rešitev

gumby Ma sej imaš prav, res bi lahko bila 1 stopinja resolucije dovolj ... vendar ker se gre za projekt ''laboratorijski grelec'' se mi res dopade to, da lahko doma izdelano sondo potopim v neko raztopino in mi izpiše ''150.3 C'' namesto ''150C'' . Sicer si res delam dodatno delo, vendar bom pridobil tudi nekaj novega znanja, kar mi je odličen ''trade-off''

marko-x Gre se za laboratorijsko grelno ploščo. Imel bom dva senzorja, en bo v sami plošči(ga bom dal v nek keramičen kvader), drugi bo pa zalit v stekleno palčko, kot nekakšna sonda Bom pa tudi poskusil različne vezave, če bo potrebno

edit:
bo ta A/D v redu LINK ? Kaj pomeni 3 WIRE INTERFACE ? Sem gledal tudi MCP3421, vendar so bili vsi, ki sem jih našel SMD...

[int47]

[KlemenD]

Ops...a obvezno potrebuje tudi negativno napetost ? Sem mislil, da je to tako, da si lahko poljubno izbereš s kakšno napetostjo ga napajaš.. če glede na maso vzameš pozitivno napetost, ti v digitalno pretvarja pozitivne napetosti, če vzameš pa negativno pa mu lahko na analog in priklapljaš negative napetosti.... očitno sem se zelo uštel

No na srečo imam v vezju en manjši generator negativne napetosti (max -4.56V) za nastavljanje kontrasta na LCD zaslonu, ki bo prikazoval temperaturo šlo bo bolj na tesno ampak mislim da bo +5 in -4.56 dovolj... a morata bit obe napetosti popolnoma identični ?

[int47]

V PDF-u pod Power (TC500/TC500A Only) piše:
Positive Supply Operating Range min 4,5V; max 7,5V.
Negative Supply Operating Range min -4,5V max -7,5V.
Supply Current typ: 1mA @ +-5V.
Power Dissipation typ: 10mW @ +-5V.

Ker je 5V * 1mA = 5mW, rabiš -1mA v -5V veji.

[gumby]

KlemenD: s povprečenjem lahko dobiš miljon decimalk, vendar je uporabnost tega dobra samo za "wow" efekt.
Raje razmišljaj v tej smeri, da boš naredil čim manjšo napako pri meritvi in da bo stvar imuna na motnje. Za začetek imaš tule malo domačega branja na to tematiko.
Nič ti ne pomagajo decimalke, če stvar zaradi napak odstopa za 10 stopinj od prave vrednosti. Že za tako točnost se boš moral precej potrudit

[plesec]

Za začetek naredi kar z arduinotom in vgrajenim AD pretvornikom. En navaden upor da dobiš delilnik napetosti in probaj. Stvar bo delela a ne bo točna kot si želiš. Škoda takoj stvar napasit s 16 bitni pretvornikom - je še veliko drugih pomembnejših stvari.

1. Link na senzor - če sem prav videl je točnostnega razreda B - pri 600 °C to pomeni da že senzor sam po sebi ni točnejši od 3,3 °C.

2. Za tole bo potreben 4 žični priklop. na vsaki strani senzorja 2 žici. Po dveh teče konstanten tok, na ostalih dveh meriš napetost na senzorju. Tako dobiš upornst senzorja in naprej s preračunom temperaturo.

3. Tok ki teče skozi senzor mora biti majhen kot se le da. Mikroamper je že kar veliko za PT100, za PT1000 pa že preveč. Razlog - senzor je v bistvu grelec. In ti ne želiš meriti temperature grelca.

4. Ker bo tok majhen bo tudi padec napetosti na senzorju majhen. Recimo od nekaj 100 mikro voltov navzgor. Bo treba skrbno naredit vhodno stopnjo vezja. Morda kak namenski AD pretvornik, ali pa kak dober instrumentacijski ojačevalnik.


Torej če se hočeš kaj naučiti pojdi skozi te korake, sicer probaj najti kak namenski IC.

[gumby]

[mkezmah]

Kolikor vidimi tvoja vprašanja se še takšne zadeve nisi nikoli lotil (morda se motim).

Najprej na hitro zalotaj eno poskusno vezje (lahko na eksperimentalni ploščici), sprogramiraj mikrokrmilnik in preveri, kaj se dogaja. Tako boš dobil več izkušenj o vsem, kot če bi tri dni buljil v internet. Potem boš tudi videl, kje so težave in kakšna vprašanja moraš vprašati.

Ločljivost 0,1 stopinje lahko dosežeš, ampak ti ne bo pomenila čisto popolnoma nič. Ker bo točnost največ stopinja, sploh pri takšnem temperaturnem razponu.

To delaš v LEOSS-u, mogoče?

[Gargy]

Najprej pomisli, kako spojiti senzor z žičko. Spajkanje odpade, ostane ti še crimp stiskanje in varjenje.

Žičke morajo biti obvezno teflonske, vse ostalo se bo stopilo.

Preveri ustreznost zalivalne mase, njeno termično prevodnost in predvsem raztezke/skrčke. Namreč če boš uporabil maso, ki se zelo strdi in ima dokaj velike raztezke, potem ti bo senzor počil. Been there, done that

Če želiš večjo točnost, išči senzorje tipa A, tip B pač nima zadovoljive točnosti za 0.1 st. C.

Za zmanjšanje napak pri spojih, dolžini žice, če se želiš izognit meritvi z 4 žicami, potem poglej za senzorji PT1000. Sam uporabljam meritev na 6 - 8m dolgih žicah (sicer 3-žilno), senzorji so zaliti v inox palčkah, pa med dvema senzorjema ni več kot 0.2 st.C razlike. Pri PT100 so bili pogreški seveda bistveno večji.

Sam uporabljam senzorje PT1000 za meritve do 150 st. C, nad tem pa termočlene (K-tip). DO sedaj nisem imel problemov niti pri meritvah nad 1000 st. C.

Če želiš ostati na PT100 (ali 1000), poglej za nameskimi IC_ji od TI (prej BB) XTR. XTR105 za PT100 ima 4-20mA izhod, XTR112 je za PT1000 (sam uporabljam le 4-20mA), vem da obstajajo tudi čipi z napetostnimi izhodi (mislim, da XTR116).

Meritev 0.1 st.C v čemerkoli, kar ni olje ali pogojno voda, je utopija.

LP
Gargy

[mucek]

Tudi sam se lotevam enega projekta s PT100, v priponki par koristnih informacij in opisov možnih vezav.

Za mojo aplikacijo je "okno točnosti" dokaj ozko (nekje 45 - 90 stopinj Celzija), kar je izven tega, mi ni tako pomembno. Zdaj pa se sprašujem, ali se mi sploh splača komplicirati s 4 žilnim priklopom (verjetno ne) in eksternim (<10 bit) ADCjem (verjetno tudi ne?). Verjetno bo zadostoval že enostaven tokovni generator (1 mA) in opamp, pa direktno na ADC?

LP, g

[KlemenD]

gumby in mucek Hvala za literaturo zelo uporabna stvar

mkezmah Imaš prav, prvič se lotevam merjenja temperature in regulacije z arduinom.

Gargy kako pa so kaj termočleni natančni ? koliko bi ocenil ceno termočlena z ustreznim vezjem za priklop na mikrokontroler ?

No, sedaj je stvar sledeča:
pt100 imam v delilcu napetosti z 1k uporom zvezan direktno na ADC arduina. Sposodil sem si VOLTCRAFT-ov digitalni termometer (0.1 C natančnosti... mislim da uporablja termočlen) za preverjanje mojega senzorja. Moram reči, da sem presenečen nad rezultatom, saj moj senzor prikazuje temperaturo +/-3 C glede na sposojen termometer. Problem je pač to, da zelo skače v rangu +/-3 C prave temperature, kar je razumljivo, glede na to kako imam senzor priklopljen. Sedaj je drug korak diferencialni ojačevalec, da bom sploh dosegel celoten razpon arudinovega ADC-ja.