Многоканальный измеритель температуры, подключение термопар Опции

[DeadMoroz]

Здравствуйте!
Разрабатываю модуль на 30 каналов. Интересуют практические варианты подключения термопар к блоку измерителя.
Пока нашел такие разъемы:
http://www.omega.com/ppt/pptsc_lg.asp?ref=...ST-SMP&Nav=
Даже если использовать их в компактном исполнении и установив горизонтально, то плата получится достаточно габаритная. Может есть какие либо другие варианты, может можно использовать какие-нибудь колодки с креплением под винт? Опять же, необходима компенсация холодного сплава. Всвязи с этим вопрос - где физически расположить чувствительный элемент? Понятно, что как можно ближе к соединению.
Короче интересно как коллеги решают подобный вопрос.

Благодарю!

[Tanya]

может можно использовать какие-нибудь колодки с креплением под винт? Опять же, необходима компенсация холодного сплава. Всвязи с этим вопрос - где физически расположить чувствительный элемент? Понятно, что как можно ближе к соединению.
Короче интересно как коллеги решают подобный вопрос.

Не очень важно, какой будет разъем, важнее отсутствие градиентов. Поэтому должна(?) быть крышечка от сквозняков. Лучше металлическая с теплоизоляцией снаружи. Там же и термочувствительный элемент должен жить-быть.

[Designer56]

Что- то мне с трудом представляется, как в эти разъемчики влезет компенсационный провод ХК. Промышленного типа. И как плата это вытерпит.

[Vasily_]

Если у вас термопара К типа используйте МАХ6675, читается по SPI там есть компенсация холодного спая, у меня нормально работает с колодкой под винт.

[Tanya]

Если у вас термопара К типа используйте МАХ6675, читается по SPI там есть компенсация холодного спая, у меня нормально работает с колодкой под винт.

Автору это дороговато будет... И спрашивал он про другое. Ведь Вашу микросхему нельзя использовать вместо клемм?

[Vasily_]

Автору это дороговато будет... И спрашивал он про другое. Ведь Вашу микросхему нельзя использовать вместо клемм?

Конечно нельзя вместо клемм но автор спросил вот про это:

Опять же, необходима компенсация холодного сплава. Всвязи с этим вопрос - где физически расположить чувствительный элемент? Понятно, что как можно ближе к соединению.
Короче интересно как коллеги решают подобный вопрос.

[Tanya]

Конечно нельзя вместо клемм но автор спросил вот про это:

А Вы ответили не про это...
И если внимательно читать, то можно прочесть еще, что автору нужно 30 каналов...

[Vasily_]

А Вы ответили не про это...
И если внимательно читать, то можно прочесть еще, что автору нужно 30 каналов...

Ну как не про это.
вы считаете что MAX не решает проблему холодного спая? а 30 каналов значит 30 максов.
30 каналов на термопарах по любому дешево не получится.

[Tanya]

Ну как не про это.
вы считаете что MAX не решает проблему холодного спая? а 30 каналов значит 30 максов.
30 каналов на термопарах по любому дешево не получится.

Я считаю иначе.
Сама по себе микросхема не может решить "проблему" холодных спаев. Для этого нужно было бы подсоединить термопару непосредственно к микросхеме или обеспечить допустимый градиент температуры от места холодных спаев (клемм) до ножек этих самых микросхем (30).
Автору вопроса значительно проще и дешевле установить один термодатчик для измерения температуры клемм и обеспечить там малый градиент. В качестве такого датчика (уступка Вам) можно одну такую микросхему применить.
И многоканальные АЦП будут много дешевле 30-ти Вами предложенных микросхем.
Кроме того, они (микросхемы) калиброваны только на один тип термопар.

[MaslovVG]

При разносе местоположения термопар в пространстве более метра неизбежно выплывут проблемы помех, блуждающих токов, и прочей пакости, что приведет к необходимости гальванической развязки и либо к индивидуальным измерителям либо к индивидуальным входным усилителям.
Имею неудачный опыт попытки комутации термопар с помощью реле. (контактные потенциалы и прочие прелести). По моему самый дешёвый способ это индивидуалный АЦП в каждом канале.

[Vasily_]

Я считаю иначе.
Сама по себе микросхема не может решить "проблему" холодных спаев. Для этого нужно было бы подсоединить термопару непосредственно к микросхеме или обеспечить допустимый градиент температуры от места холодных спаев (клемм) до ножек этих самых микросхем (30).
Автору вопроса значительно проще и дешевле установить один термодатчик для измерения температуры клемм и обеспечить там малый градиент. В качестве такого датчика (уступка Вам) можно одну такую микросхему применить.
И многоканальные АЦП будут много дешевле 30-ти Вами предложенных микросхем.
Кроме того, они (микросхемы) калиброваны только на один тип термопар.

Много канальные АЦП никогда не будет дешевле вы забыли добавить на каждый канал хороший усилитель ну про место на плате,размеры, время на разводку и тд.. тоже забыли.
А мне уступать ничего не надо, каждый делает так как считает нужным.

Кроме того, они (микросхемы) калиброваны только на один тип термопар.

Почитайте выше я об этом написал сразу.

Сообщение отредактировал Vasily_ - Mar 31 2010, 13:25

[ukpyr]

Имею неудачный опыт попытки комутации термопар с помощью реле. (контактные потенциалы и прочие прелести). По моему самый дешовый способ это индивидуалный АЦП в каждом канале.

лучше 30 ОУ + коммутатор + АЦП. намного дешевле.
датчик термокомпенсации не обязательно один - можно разбросать несколько штук возле разьемов.
наверно можно использовать обычный 3.8/5мм винтовой клеммник, и сделать программную калибровку для устранения влияния паразитных пар.

Сообщение отредактировал ukpyr - Mar 31 2010, 14:08

[Designer56]

Насчет коммутатора- старые многоканальные приборы КСП работали успешно именно с коммутацией термопар. Термодатчик холодных концов (катушка медного провода) крепился на колодку, которая закрывалась крышкой.

[Tanya]

Насчет коммутатора- старые многоканальные приборы КСП работали успешно именно с коммутацией термопар. Термодатчик холодных концов (катушка медного провода) крепился на колодку, которая закрывалась крышкой.

И все это в масле, кажется...
А по поводу наводок, так это у кого как. И термопары бывают в заземленных чехлах.

[MaslovVG]

Насчет коммутатора- старые многоканальные приборы КСП работали успешно именно с коммутацией термопар.

Только у в каждом канале свой предусилитель.

[Tanya]

Только у в каждом канале свой предусилитель.

Не смешите. Там один усилитель с мотором и реохордом был (есть).
И номер канала печатался на ленте в нужном месте.

[АНТОН КОЗЛОВ]

Если не требуется гальванической развязки, то коммутатор (кучка сдвоенных 591КН2 например) можно поставить и до усилителя. В качестве усилителя - измерительный дифферециальный, как в "Искусстве схемотехники", а компенсацию холодного спая при помощи термодатчика LM335. Примерно так сделано в АДАМ 4018.

[DeadMoroz]

Спасибо за участие в дискуссии!
Для компенсации собираюсь использовать LM35. Мне неясен момент с физическим расположением компенсирующего сенсора. В первом сообщении я указал разъемы Omega, там все понятно - есть крепление рядом с контактами под TO-92. Если взять колодку, то как расположить сенсор? рядом с каждой парой, при этом обеспечить тепловой контакт пары на колодке и сенсора? имеет ли смысл ставить сенсор на каждую пару или достаточно равномерно распределить несколько сенсоров на все пары контактов?
Да, исходные данные таковы: диапазон измерений -50..+250С, разрешение 0.1С, точность 1С, к рабочей температуре прибора особых требований нет.
Спасибо!

[Tanya]

Спасибо за участие в дискуссии!
Для компенсации собираюсь использовать LM35. Мне неясен момент с физическим расположением компенсирующего сенсора.
Да, исходные данные таковы: диапазон измерений -50..+250С, разрешение 0.1С, точность 1С, к рабочей температуре прибора особых требований нет.
Спасибо!

Если 1 градус Вас устраивает, то и такая-же примерно разность температур между клеммами и датчиком допустима. Думаю, что одного достаточно, если нет сквозняков, а есть хорошая теплопроводность между клеммами и теплоизоляция от всего остального. А если этого нет, то никто и ничто Вам не поможет.

[Designer56]

Если не требуется гальванической развязки, то коммутатор (кучка сдвоенных 591КН2 например) можно поставить и до усилителя. В качестве усилителя - измерительный дифферециальный, как в "Искусстве схемотехники", а компенсацию холодного спая при помощи термодатчика LM335. Примерно так сделано в АДАМ 4018.

И если нужна гальваноразвязка на ключах можно сделать. По принципу "летающего" конденсатора. В КСП так и сделано. Только вместо ключей (не было их тогда) применялась очень долго такая хитрая штука- вибропреобразователь. Конструктивно он исключал одновременное замыкание переключающихся контактов, поэтому сразу решались проблемы и развязки, и искробезопасности, и подавленияя синфазных помех. В этом случае КОСС получается едва ли не практически максимально достижимый. Во всяком случае, ИУ рядом не стоят. И на вибропреобразователе же делался модулятор. В те времена прецизионные усилители ПТ были только МДМ. В настоящее время можно использовать оптореле с соответствующей схемой управления. Я сам так недавно делал.

[Пушкарев Михаил]

Да, исходные данные таковы: диапазон измерений -50..+250С, разрешение 0.1С, точность 1С, к рабочей температуре прибора особых требований нет.

Интересно, каким образом планируется обеспечить погрешность измерений 1 С при допустимом отклонении от НСХ даже для термопары ТМКн первого класса, равном 0,5 С и погрешности измерения температуры для LM35 до 1,5 С?

[Designer56]

И все это в масле, кажется...
А по поводу наводок, так это у кого как. И термопары бывают в заземленных чехлах.

Нет, просто массивная круглая контактная колодка из карболита. Конструктивно все было сделано весьма корректно. Обеспечивались минимальные градиенты.
Иногда у термопар заземляют рабочий спай- приваривают его к карману. Для помехоустойчивости, понижают синфазные помехи таким образом.

[Tanya]

И если нужна гальваноразвязка на ключах можно сделать. По принципу "летающего" конденсатора. В КСП так и сделано. Только вместо ключей (не было их тогда) применялась очень долго такая хитрая штука- вибропреобразователь.

Не помню точно, но, кажется, что разбаланс модулировался вибропреобразователем, а потом усиливался трансформатором.
А еще были... не знаю, как это называется(лось) усилители МДМ на каких-то полупроводниковых управляемых (модулируемых) конденсаторах - в ВРТ (высокоточный регулятор температуры). Они были рассчитаны под платина-платинородиевые термопары. Соответственно, требовалось малое смещение. А тиристорный блок к ним был ампер на 100 (?), соответственно и помехоустойчивость, так как управление было фазовое. Компенсация холодного спая на медном резисторе, но обычно (кто соображал и хотел точность получить или использовать другую термопару) убирали эту компенсацию, а использовали термостат.
А еще были фотогальванометрические - разбаланс крутил гальванометр с зеркальцем, свет шел на дифференциальное фотосопротивление в обратной связи... И все это чудно работало... после прогрева и на амортизаторах...

[DeadMoroz]

Михаил, термопару планируется использовать Т-типа с точностью 0.5С, а LM35CA согласно спецификации имеет точность +/-0.5C при 25С, примерно в этом диапазоне предполагается работать.

[Designer56]

Не помню точно, но, кажется, что разбаланс модулировался вибропреобразователем, а потом усиливался трансформатором.

Разные были варианты, насколько помню- с 2- мя вибропреобразователями и с одним, механически более сложным, который одновременно и переносом заряда занимался, и модулировал на (+) (-). Гарантированное количество срабатываний у этих штук было фантастическое. Годами трещали непрерывно. Только не трансформатором усиливался. Усилителем переменного тока с демодулятором на выходе. С выпрямителем, точнее. Были и трансформаторные. Позже- транзисторные. Вообще, КСП модульный был внутри. Многое менялось.
Кстати, уже в 80-е были аналоги КСП, где усилитель был полупроводниковый, вполне современный по схеме, но на входе стоял вибропреобразователь с летающим конденсатором. Для защиты от синфазных, искробезопасности и т. п.

.... А тиристорный блок к ним был ампер на 100 (?), соответственно и помехоустойчивость, так как управление было фазовое. ....

А тиристорный блок что делал?

[Tanya]

Гарантированное количество срабатываний у этих штук было фантастическое. Годами трещали непрерывно.

Не совсем это так. Опытные люди тех лет (разработчики некоторых не отключаемых годами систем...) говорили, что сначала использовали в своих изделиях вибропреобразователи, но не так уж долго они жили. Заменяли на самодельные МДМ или брали готовый блок от ВРТ.

А тиристорный блок что делал?

ВРТ(1,2,3) - РЕГУЛЯТОР - печку обобщенную грел.

[Designer56]

На заводах работали они подолгу. Меняли, конечно. Они в цокольную ламповую панельку вставлялись. Во многих случаях термопары стояли во взрывоопасной среде. Самоделкой не заменишь. Насколько помню, к КСП прилагался отдельно паспорт от вибропреобразователя.