Точное и быстрое измерение температуры Опции

[BarsMonster]

Продолжу задавать сложные вопросы :-)
Всегда хотел часы у который градусы измеряются точно и быстро - на стене висят CASIO - 1 знак после запятой и лаг в 30 минут :-)

Хочу измерить температуру - _2 точных_ знака после запятой, диапазон -40 +60.
Нужны быстрая реакция на изменение температуры (радиатор из фольги на термодатчике, датчик не касается корпуса и висит на тоооненьких проводочках - это по идее должно помочь...), может получится сделать программную экстраполяцию изменения температуры - тут точность базовых данных особенно нужна.

Пока все что я видел - дает 0-1 знак после запятой. Подскажите, как получить 2. Цифровые датчики/аналоговые с АЦП.
Работать будет все с AtMega-ой.

[Alexk553]

Боже ж ты мой, какой снобизм! Просто слов нет.

Человек спросил, как измерить, ПОДРАЗУМЕВАЯ разрешение, подразумевая визуальное наблюдение флуктуаций из-за конвекции, а вы ему - Нельзя! Нельзя! Нельзя! Все познания в измерении температуры сводятся к изменению ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ свойств полупроводников и металлов.
Можно подумать, что отсутствеи суперпозиционных свойств у температурных измерений позволяет наложить вето на её измерение, а уж измерение точнее 0.1 разрешить только секретному сообществу магов и волшебников.

Если бы он спросил - хочу измерить температуру понравившейся мне молекулы кислорода, да, лажа. Но измерение температуры даже в 0.0001 градуса не имеет принципиальной невозможности, ведь идёт усреднение по колоссальному ансамблю частиц, и по времени, и, заметьте, что усредненеие и по ансамблю, и по времени дают один и тот же результат. Да, обдувание вентилятором глупо. Точнее, исказит результат. А вот представьте себе, если бы вы могли видеть температуру. Комната заполнена густым туманом, который меняет цвет очень существенно в узком диапазоне температур. И вы бы могли различать оттенки при отличии температуры в 0.001С. Я думаю, было бы визуально видны конвекционные поток, движение воздуха. Ясно, что температура в комнате в разных местах различная. Усреднить всё по объёму комнаты едва ли возможно на практике, да и не нужно оно. Нужно знать температуру самого датчика, подразумевая, что он находится в тепловом контакте с окружающей средой.

Про калибровку. Точка кипения и плавления вода не даст точность выше 0.001 С. Тройная точка дома - это едва ли достижимо, но воспроизводимость этой температурной отметки 0.0002 С.

могу предложить альтернативные метода измерения температуры. ищите "ядерные квадрупольные резонансные термометры". точность 0.001.
В медицине, кстати, применяются террмометры на основе эффекта изменения диэлектрической проницамеости сегнетоэлектриков от температуры.

есть интереный эффект Христиансена, когда жидкость с коллоидным раствором, или мелкодисперсионных растрвором, или порошком смешивается, и проходит только свет той длины волны, для которого показатели преломления совпадают. Возможно, отслеживая смещение спектрального максимума поглощения от температуры можно построить термометр.

ещё вполне раблотоспособной мне кажется идея использования обычного ртутного термометра с делением 0.1 С (купить можно на барахолках или в спецмагазинах), и снабдить его ПЗС матрицей, расширив диапазон до 0.005С. Зато такой прибор будет действительно измерять, его можно будет откалибровать около нуля по воде. но он будет инерционным.

ну и наконец ещё можно использовать термомометр сопротивления с мостовой схемой, где в плечах используется явление разбаланса моста. крест накрест резисторы из материалов с как можно более различающимися ТКС.

а ещё вспомните опыты Кавендиша. Опыты Кулона. Крутильные весы! Берём обычный китайский термометр на основе биметаллической сиральки (такая спиралька со стрелочкой), аккуратненько приклеиваем к стрелке зеркаьце (например, осколок полупроводника или что-то подобное) берём плупроводниковый лазер типа лазерной указки, а дальше на большом расстоянии ставим шкалу. Полагаю, 0.01 можно будет получить, но недостатком будет механические колебания пружины.

[Microwatt]

Боже ж ты мой, какой снобизм! Просто слов нет.

Можно подумать, что отсутствеи суперпозиционных свойств у температурных измерений позволяет наложить вето на её измерение, а уж измерение точнее 0.1 разрешить только секретному сообществу магов и волшебников.

.

Вы привели достаточно много способов точного измерения температуры. Ваши познания в этой области заслуживают уважения.
Но хорошо еще и называть вещи своими именами.
Снобизм, это когда на рынке измеряют диаметр помидоров микрометром или температуру помещения в быту от 0.1С и точнее.
Тема стартовала именно с этой проблемы. Сама постановка задачи, ее практический смысл, вызвала у многих непонимание.

[Alexk553]

Снобизм, это когда на рынке измеряют диаметр помидоров микрометром или температуру помещения в быту от 0.1С и точнее.
Тема стартовала именно с этой проблемы. Сама постановка задачи, ее практический смысл, вызвала у многих непонимание.

мне запомнились в этой теме фразы типа "не эмбеддеровское это дело - приборы конструировать. Вы себе асортировкой массивов занимайтесь." С намёком, типа ты себе там метлой маши, байты подметай, а вот приборы делать - это только мы, разработчики, умеем. По-моему это и есть снобизм. Да и в жизни. В соседних лабораториях сидят эдпкие жуки-инженеры (в любом НИИ, наверное такие есть, и от возраста это не зависит), от которых снобизм так и прёт. Ттолько они знают, как что-то сделать, измерить, расчитать, и толко они это могут сделать правильно. По любому вопросу есть своё непреклонное мнение. Даже по политическим вопросам. В психологии это называется , по-моему, ригидность. Вот и тут некоторые посты мне это всё очень живо напомнили. И, главное, когда сделаешь сам, покажешь, что типа ты был неправ, ведь не признается в своей неправоте. Только один раз, уже спустя три года после спора, в \коридоре подошёл ко мне и говорит... "а помнишь?... ... Я таки был неправ." Ну наконец-то.


Термокварцы это интересная идея. Вообще по сути, точное измерение температуры можно свести к отслеживанию смещения некоего резонанса.
но, к сожалению, тепловой контакт кварца и окружающей среды не очень хороший. Зато неплохо воспроизводимо. но долго ждать.

[Microwatt]

мне запомнились в этой теме фразы типа "не эмбеддеровское это дело - приборы конструировать. Вы себе асортировкой массивов занимайтесь." С намёком, типа ты себе там метлой маши, байты подметай, а вот приборы делать - это только мы, разработчики, умеем. По-моему это и есть снобизм.

Все-таки, есть специализация. Вы должны это понимать. Отличный кардиохирург может не справиться с осколочным переломом голени.
Разработчик действительно призван конструировать приборы. Для этого он обладает большим техническим кругозором и общетехнической подготовкой. Полезности эмбеддеров никто не оспаривает, но у них есть свой участок работы.
Поменять их просто так местами нельзя, как кока, механика и штурмана на корабле. Вместе же, они составляют команду, способную на что-то.
Давайте эти "эмбеддерские обиды" считать беспочвенными.

[Alexk553]

Давайте эти "эмбеддерские обиды" считать беспочвенными.

я согласен с всем вышенаписанным. Просто удивила (а может и где-то шокировала) грубость, тем более что автор темы очень вежливо, без наездов рассказывал про своё хобби, а ему в весьма грубой манере ответили, типа мети себе байты прерываниями Откуда такое неуважение? Я вот, например, физик, и очень уважаю труд не то что программистов, и даже уборщиц лаборатории. Зачем же человеку было так грубить?

с увеличением её площади линейно увеличивается её теплоёмкость

простите, это как??? теплоёмкость зависит от массы, которая в данном случае как бы почти постоянная (ну пренебрежём вовлечение в теплообмен при расплющивании неучаствующих в теплообмене кусочуов проволоки). радиаторы вроде как рёбрами снабжают как раз для увеличения отводимой мощности, а если посмотреть на это с другой стороны, то для ускорения теплообмена.

[Oldring]

простите, это как??? теплоёмкость зависит от массы, которая в данном случае как бы почти постоянная (ну пренебрежём вовлечение в теплообмен при расплющивании неучаствующих в теплообмене кусочуов проволоки). радиаторы вроде как рёбрами снабжают как раз для увеличения отводимой мощности, а если посмотреть на это с другой стороны, то для ускорения теплообмена.

По сравнению с проволочкой такой же толщины, как у фольги, масса совсем даже переменная.