Как из ненужной термопары сделать что-нибудь дельное?, например, термометр Опции

[Demeny]

Есть у меня термопара неизвестного происхождения, но рабочая, в металлической трубке. Хочу сделать из неё термометр градусов этак от 100 до 400 С. Смотрел даташиты на усилители для термопар - там они разные для разных типов (J или K тип). В них приведены таблицы соответствия напряжения на термопаре и температуры для каждого типа.

Но вот незадача. Сую термопару в кипяток (100 С), меряю на ней напряжение тестером и вижу, что ни под один из описанных типов она не подходит. Поэтому, видимо, и нет смысла покупать ей и ставить недешёвый усилитель-компенсатор.

А нельзя ли сделать примерно так. Берём операционный усилитель обычный (LM358), подбираем ему коэффициент усиления и на вход вешаем эту термопару. Далее усиленное напряжение подаём на вход АЦП в микроконтроллере типа ATmega16. Ну и что с того, что будет нелинейность ? Суем в микроконтроллер таблицу интерполяции и градуируем всё это дело с шагом градусов 50. Мне точность особая и не нужна - хотя бы плюс-минус 10-15 градусов.

Что скажут опытные специалисты ?

[LordN]

Есть у меня термопара неизвестного происхождения, но рабочая, в металлической трубке.

а с чего вы взяли что это термопара? это может быть и терморезистор.

[Alexandr]

Можно в принципе и так. Только схема усложниться, ибо вы забыли про компенсацию температуры холодного спая. Так что придется как минимум ставить датчик температуры на плату, причем либо цифровой, либо аналоговый и брать двух канальнон АЦП и программно на крнтроллере компенсировать отклонение температуры холодного спая от 0C.
И не забывайте, что термопары бывают не только J и K типов.
См. тут http://www.aldis.ru/techno/measures/temperature/thermopair/

[Владимир]

Как из ненужной термопары сделать что-нибудь дельное?, например, термометрОпции

Кот Матроскин примерно в этом духе говорил.
"Из чего нибудь не нужного, получится новое ненужное"
Только заниматься для своей души. В этом самый большой плюс.

[GSK]

Берём операционный усилитель обычный (LM358), подбираем ему коэффициент усиления и на вход вешаем эту термопару. Далее усиленное напряжение подаём на вход АЦП в микроконтроллере типа ATmega16. Ну и что с того, что будет нелинейность ? Суем в микроконтроллер таблицу интерполяции

Идея класная. И примерно так реализована практически во всех промышленных контроллерах и регуляторах. Одна беда, уже 4 год ни где не могу найти схему. Такое ощущение, что производители засекретили свои разработки и следят, чтоб другие не выкладывали материал. Это примерно, как искать схему от автосигнализации, тоже безрезультатно!

[Demeny]

Можно в принципе и так. Только схема усложниться, ибо вы забыли про компенсацию температуры холодного спая. Так что придется как минимум ставить датчик температуры на плату, причем либо цифровой, либо аналоговый и брать двух канальнон АЦП и программно на крнтроллере компенсировать отклонение температуры холодного спая от 0C.
И не забывайте, что термопары бывают не только J и K типов.
См. тут http://www.aldis.ru/techno/measures/temperature/thermopair/

Да не забыл я. Эти все погрешности должны автоматом учесться при составлении интерполяционной таблицы (градиуровки готового изделия). Или я не прав ? Ведь юзать плату я буду дома, при температуре комнатной.
Ведь всё выглядит просто. Каждой температуре соответствует своё напряжение на выходе термопары. Усиливаем его, оцифровываем и составляем таблицу. Где тута должна фигурировать температура холодного спая ? В чём я ошибаюсь?

И кстати, как можно определить тип термопары, если она в руках есть - а документов у неё нету ?

[Alexandr]

Вот потому что вы не учитываете температуру холодного спая у Вас и не совпадают измеренные вами значения с термопары со стандартными значениями. Ведь значения напряжений для термопар приводятся с учетом того что холодный спай находится при температуре 0С, а раз вы в комнате, то у Вас температура холодного спая 20С. Оттуда и погрешность. Но если вы собрались мерить строго дома, то можно и неучитывать, а действовать как и собирались изначально

И кстати, как можно определить тип термопары, если она в руках есть - а документов у неё нету ?

Иногда на ней пишут материал из которого изготовлена. А далее по материалу определяется тип термопары.
Если нет и у Вас есть свободное время, то можно так:
измеряем сопротивление отдельно каждого провода, его длину, диаметр и вычисляем удельное сопротивление материала (уже приводил формулу где-то на форуме). Далее берем справочник и определяем материал, по его удельному сопротивлению. Долго и нудно, но возможно.

А вообще если это действительно термопара, то не может быть чтоб она не подходила под один из типов. Значит как-то измеряете неправильно

[vvs157]

Где тута должна фигурировать температура холодного спая ? В чём я ошибаюсь?

Напряжение с термопары зависит не от абсолютного значения тепературы спая, а от разности температур рабочего спая и того, что получается при подключении этой термопары к измерительному прибору. То есть если не греть рабочий спай - то всегда будет "0" независимо от температруры в комнате.

[Demeny]

Вот потому что вы не учитываете температуру холодного спая у Вас и не совпадают измеренные вами значения с термопары со стандартными значениями. Ведь значения напряжений для термопар приводятся с учетом того что холодный спай находится при температуре 0С, а раз вы в комнате, то у Вас температура холодного спая 20С. Оттуда и погрешность. Но если вы собрались мерить строго дома, то можно и неучитывать, а действовать как и собирались изначально

И кстати, как можно определить тип термопары, если она в руках есть - а документов у неё нету ?

Иногда на ней пишут материал из которого изготовлена. А далее по материалу определяется тип термопары.
Если нет и у Вас есть свободное время, то можно так:
измеряем сопротивление отдельно каждого провода, его длину, диаметр и вычисляем удельное сопротивление материала (уже приводил формулу где-то на форуме). Далее берем справочник и определяем материал, по его удельному сопротивлению. Долго и нудно, но возможно.

А вообще если это действительно термопара, то не может быть чтоб она не подходила под один из типов. Значит как-то измеряете неправильно

Если я правильно понимаю, под словосочетанием "холодный спай" имеются в виду два контакта, которыми проводки, идущие от термопары, подсоединяются к вольтметру ? Тогда для построения таблицы для определения типа термопары нужно эти два контакта погрузить в тающий лёд, верно ?

А я делал так - взял термопару, из металлической трубки с одной стороны торчит маленький шарик (рабочий спай), а с другой стороны из керамики торчат два проводка. Я их тупо прицепил к цифровому тестеру на милливольты и стал смотреть. При комнатной температуре получился полный ноль вольт, в кипящей воде небольшое положительное значение (около 3,2 мВ), а в морозилке при -18С какое-то отрицательное значение. Потом стал смотреть таблицы из даташитов, и похожих значений не обнаружил.

Значит, надо было контакты с вольтметром сунуть в 0С, так? И после этого снять значение, скажем, при 100С, и уже его искать в таблице. Верно я думаю?

[GSK]

Хотелось бы сделать одно замечание: температура холодного спая складываеться с температурой показываемой прибором с учетом поправочного коэфициента от 0.5 до 1.0 в зависимости от типа термопары.
Пример для платинородий-платиновой термопары:
Суем ее в печку. Измеряем ЕДС. По таблицам ГОСТа определяем, что этой ЕДС соответствует (допустим) 800 градусов, а в помещении у нас 30. То получаем, что температура в печи равна:
800+30*0.5=815
0.5-коэфициент для платинородий-платиновой термопары.

И еще одно:

Потом стал смотреть таблицы из даташитов, и похожих значений не обнаружил.

Ваша термопара может просто "не работать" в данном диапазоне температур!

[vvs157]

Значит, надо было контакты с вольтметром сунуть в 0С, так? И после этого снять значение, скажем, при 100С, и уже его искать в таблице. Верно я думаю?

Несколько проще. Измеряете любым термометром температуру в комнате. По таблице ищете ЭДС для этой температуры - Uком. Измеряете ЭДС скажем в кипящей воде - U100. По таблице смотрите, какой температуре соответствует Uком + U100. Если совпало с точностью 2-3 градуса - то Вы угадали.

Если же учесть, что на 80 градусах термопары почти линейны (в пределах точности, того, что температура вашей кипящей воды 100 С) то просто по таблице ищете ЭДС для разности температур кипения и комнаты (100-Тком)

[GSK]

Только не забывайте, что коэфициент преобразования при 20 градусах у термопар типа J 51,45 мкВ/град., у К 40,28 мкВ/град., а у S 5,88 мкВ/град.
Тоесть, если вам попалась термопара S мереть надо до 0,5 мВ. Довольно трудно. Так что повышайте температуру.

[Tanya]

Вот потому что вы не учитываете температуру холодного спая у Вас и не совпадают измеренные вами значения с термопары со стандартными значениями. Ведь значения напряжений для термопар приводятся с учетом того что холодный спай находится при температуре 0С, а раз вы в комнате, то у Вас температура холодного спая 20С. Оттуда и погрешность. Но если вы собрались мерить строго дома, то можно и неучитывать, а действовать как и собирались изначально

И кстати, как можно определить тип термопары, если она в руках есть - а документов у неё нету ?

Иногда на ней пишут материал из которого изготовлена. А далее по материалу определяется тип термопары.
Если нет и у Вас есть свободное время, то можно так:
измеряем сопротивление отдельно каждого провода, его длину, диаметр и вычисляем удельное сопротивление материала (уже приводил формулу где-то на форуме). Далее берем справочник и определяем материал, по его удельному сопротивлению. Долго и нудно, но возможно.

А вообще если это действительно термопара, то не может быть чтоб она не подходила под один из типов. Значит как-то измеряете неправильно

Если я правильно понимаю, под словосочетанием "холодный спай" имеются в виду два контакта, которыми проводки, идущие от термопары, подсоединяются к вольтметру ? Тогда для построения таблицы для определения типа термопары нужно эти два контакта погрузить в тающий лёд, верно ?

А я делал так - взял термопару, из металлической трубки с одной стороны торчит маленький шарик (рабочий спай), а с другой стороны из керамики торчат два проводка. Я их тупо прицепил к цифровому тестеру на милливольты и стал смотреть. При комнатной температуре получился полный ноль вольт, в кипящей воде небольшое положительное значение (около 3,2 мВ), а в морозилке при -18С какое-то отрицательное значение. Потом стал смотреть таблицы из даташитов, и похожих значений не обнаружил.

Значит, надо было контакты с вольтметром сунуть в 0С, так? И после этого снять значение, скажем, при 100С, и уже его искать в таблице. Верно я думаю?

А в чем проблема? У Вас получилось около 40 мкв/K. Похоже на хромель-алюмель.

[Laksus]

Извините, что поднимаю старую тему,
но очень не понял следующее.

GSK Дата Mar 14 2006, 13:54
Хотелось бы сделать одно замечание: температура холодного спая складываеться с температурой показываемой прибором с учетом поправочного коэфициента от 0.5 до 1.0 в зависимости от типа термопары.
Пример для платинородий-платиновой термопары:
Суем ее в печку. Измеряем ЕДС. По таблицам ГОСТа определяем, что этой ЕДС соответствует (допустим) 800 градусов, а в помещении у нас 30. То получаем, что температура в печи равна:
800+30*0.5=815
0.5-коэфициент для платинородий-платиновой термопары.

___________
Уважаемый GSK,
не могли бы Вы дать какую нибудь ссылку с обоснованием этой формулы.
Я всегда считал, что температуру холодного спая надо просто
складывать с показаниями термопары.

А по формуле Тгор = Т_едс_термопары + 0.5*Тхол
насколько я понимаю, у нас получается вечный двигатель.
Поясню:
Суем термопару целиком (оба конца) в печку 800 градусов.
по формуле получаем:
Т_едс_термопары = Тгор - 0.5*Тхол = 800 -0.5*800 = 800 - 400 = 400 градусов
то есть без разности температур у нас постоянно течет в цепи ток,
соответственно имеем вечный двигатель второго рода.
_____________
Александр
2006 04 05

[vvs157]

Я всегда считал, что температуру холодного спая надо просто
складывать с показаниями термопары.

Есть термопары (платина-родиевые например) у которых при комнатной температуре чувствительность существенно ниже, чем при относительно высоких температурах. Отсюда и появляется пересчетный коэффициент 0.5 или какой другой. То есть если скажем у термопары чувствительность при комнате близка к нулю, то тогда вообще можно температуру холодного спая не учитывать (например платина-родий 6% - платина-родий 30%)

[Laksus]

Для vvs157
_________
Спасибо, за ответ, теперь дошло,
что речь шла об устранении нелинейности.
Извините, приклинило.
_________
Александр
2006 04 07

[J2post]

мдя

[GSK]

Для Laksus

Книга "Практические расчеты в автоматике" А.И.Емельянов и др. Москва, 1967 г.
стр. 94

Самому интересно! Почему так. Скорее всего зависимость выведена эмпирически для нормальных условий! Или я чего не понял.