Изоляция, энертность, точность датчика DS18S20 в металл капсуле Опции

[Слесарь]

Здравствуйте!
Надеялся на безупречную точность датчика DS18S20, но столкнулся с таким явлением:

Датчик подключается к схеме тремя проводниками, то есть, питается не паразитно.



Датчик помещен в капсулу из нержавеющей стали.



Для обеспечения изоляции на уровне 600В, дно капсулы было покрыто слюдяной проградкой, толщиной порядка 1мм. Сам датчик диаметрально обмотан изолентой с толшиной слоя порядка 2мм. Своим торцом(противоположным выводов) датчик упирается в слюдяную прокладку.
Снаружи капсула загерметизирована эпоксидным составом.

Датчик в капсуле крепится на нагревателе, как видно на фото. Нагреватель с датчиком крепится на баке с водой. Вода в баке постоянно перемешивается и датчик постоянно омывается максимальной температурой в баке. Не так, что вверху горячо, а внизу холодно.



Капсула соприкасается с водой только частью обьема, но той частью где распологается датчик.

При проверке я выявил такую температурную картину:

Датчик - Термометр

28 - 28
32 - 33
41 - 44
64 - 66
66 - 72
71 - 78
75 - 81
80 - 88
83 - 91
87 - 97
89 - 99
остывание, откл нагрева
89 - 96
86 - 93
83 - 89

Программу снимающую показания датчика проверил, ошибки не выявил.
Полагаю проблема в том, что часть гильзы не соприкасающаяся с водой снимает часть тепла, по этому датчик регистрирует не полную температуру.
Как с этим бороться? Первое что приходит на ум, это заполнить гильзу с датчиком трансформаторным маслом.
Что посоветуете? Но необходимо обеспечить электробезопастность на уровне 600В.

[Валентиныч]

Термометр при кипении воды в металл кружке, показывает ровно 100.

Рекомендую поинтересоваться зависимостью изменения температуры кипения воды от атмосферного давления. Даже для "нормальных" условий (от 730 до 780 мм рт.ст.) разница достигает ~ 5 гадусов Цельсия (97С-102С).

Офф: зачем в стиральной машине точность измерения температуры +/-0,5 градуса? Стоит ли ломать копья о выеденное яйцо?

И еще: поздно пить баржоми, если почки отвалились. Читай: поздно защищать термодатчик, если фазный провод отгнил, и закоротил на корпус. Тут впору проводку в квартире менять...

[Tanya]

Рекомендую поинтересоваться зависимостью изменения температуры кипения воды от атмосферного давления. Даже для "нормальных" условий (от 730 до 780 мм рт.ст.) разница достигает ~ 5 гадусов Цельсия (97С-102С).

Где Вы такие цифры берете?
На самом деле (хорошая и простая эмпирическая формула, имеющая теоретическое обоснование) - температура = 100* корень четвертой степени из давления в атмосферах. Откуда видно, что для получения 5 градусов давление должно меняться на 20%.
Автор, кстати о кипении. Температуру нужно измерять в парах над кипящей жидкостью.
Автор! А почему бы вам не приклеить Ваш датчик снаружи бачка?

[Валентиныч]

Где Вы такие цифры берете?

В качестве кого интересуетесь - модератора, или любопытной женщины?
Я же не спрашиваю Вас, где Вы берете свои эмпирические формулы (пусть и имеющие, по Вашему мнению, теоретическое обоснование). Они (эти формулы) приемлемо работают в довольно ограниченном диапазоне давлений.
К примеру, здесь: Волков А.И., Жарский И.М. Большой химический справочник - Мн.: Современная школа, 2005., можно найти цифры, которые опровергают точность Вашей эмпирики уже при давлениях выше 100-110 кПа.
Впрочем, мою "среднефонарность" там тоже подвергают некоторому сомнению.

Но я привел свои цифры исключительно с одной целью - показать человеку многомерность факторов, влияющих на конечный результат эксперимента.
А Вы чем руководствуетесь в своих советах и рекомендациях?

Грубо - раз в десять линейный размер нашлепки должен быть больше толщины бака.

Если учесть, что толщина бака бытовой СМ редко превышает 0,5 мм, то Вам, Слесарь, по мнению уважаемой Татьяны, должно хватить нашлепки размером всего 5х5 мм! Правда это меньше размера корпуса датчика (ТО92) даже без выводов.

[Tanya]

В качестве кого интересуетесь - модератора, или любопытной женщины?
Я же не спрашиваю Вас, где Вы берете свои эмпирические формулы (пусть и имеющие, по Вашему мнению, теоретическое обоснование). Они (эти формулы) приемлемо работают в довольно ограниченном диапазоне давлений.
К примеру, здесь: Волков А.И., Жарский И.М. Большой химический справочник - Мн.: Современная школа, 2005., можно найти цифры, которые опровергают точность Вашей эмпирики уже при давлениях выше 100-110 кПа.
Впрочем, мою "среднефонарность" там тоже подвергают некоторому сомнению.

Но я привел свои цифры исключительно с одной целью - показать человеку многомерность факторов, влияющих на конечный результат эксперимента.
А Вы чем руководствовались?


Если учесть, что толщина бака бытовой СМ редко превышает 0,4-0,5 мм, то Вам, Слесарь, по мнению уважаемой Татьяны, должно хватить нашлепки размером 5х5 мм! Правда это меньше размера корпуса (ТО92) датчика даже без выводов.

Женщины Вам не нравятся. А еще мужчина.
Моя формула правильная, - следует из разложения Клапейрона-Клаузиуса.
А Вы свои цифры придумали и опубликовали. Зачем?
А по поводу бака... Вот на фотографии у Автора пластиковый бак. И любому... даже мужчине блондину должно быть ясно, что размер нужно считать от краев датчика... И все эти оценки следуют из способа решения уравнения Пуассона (в данном случае - Лапласа) методом Монте-Карло. На глаз.

[Валентиныч]

Женщины Вам не нравятся. А еще мужчина.
Моя формула правильная...

1) Вы - не женщина, а модератор.
2) Я - не мужчина, а практик с не малым опытом.
3) Я не опровергаю Вашу (а Вашу ли?) формулу. Просто уточняю, что она имеет конечную точность, и далеко не всегда верна.
4) В своих цифрах я ошибся не более чем на 10% от базового значения.
5) Только крашеная блондинка может рекомендовать измерять температуру жидкости внутри толстостенного пластикового бака, разместив датчик на его наружной стенке.
6) Как известно, пластики являются изрядными термоизоляторами, поэтому у толстостенного пластикового бака градиент температуры внутри самой стенки будет более чем достаточен для заведомой неточности измерения. Даже если при этом каждые 5 секунд вспоминать Пуассонов, Лапласов и Монте-Карлов... Со всеми иными канонами термодинамики.
7) Лично для Татьяны: я однолюб, и последние 40 лет мне нравится только одна женщина - моя супруга.

[Tanya]

1) Вы - не женщина, а модератор.
2) Я - не мужчина, а практик с не малым опытом.
3) Я не опровергаю Вашу (а Вашу ли?) формулу. Просто уточняю, что она имеет конечную точность, и далеко не всегда верна.
4) В своих цифрах я ошибся не более чем на 10% от базового значения.
5) Только крашеная блондинка может рекомендовать измерять температуру жидкости внутри толстостенного пластикового бака, разместив датчик на его наружной стенке.
6) Как известно, пластики являются изрядными термоизоляторами, поэтому у толстостенного пластикового бака градиент температуры внутри самой стенки будет более чем достаточен для заведомой неточности измерения. Даже если при этом каждые 5 секунд вспоминать Пуассонов, Лапласов и Монте-Карлов... Со всеми иными канонами термодинамики.
7) Лично для Татьяны: я однолюб, и последние 40 лет мне нравится только одна женщина - моя супруга.

1. Я не модератор, когда не пишу красным.
2. Тут нечего возразить, кроме написания слова "немалый"
3. Точная формула у Клапейрона с Клаузиусом. У меня - приближение, которое прекрасно работает, особенно для приращений.
4. Ошибка у Вас намного больше - она в разы - 1.5 для отклонений от 100 С.
5. Вы плохо понимаете, что означает толстостенный.Толщина не абсолютна. Имеет смысл отношение толщины стенки к радиусу нашлепки в данном случае. А теплопроводность никаким боком не входит в данную задачу о распределении температур.
Как шатенка Вам говорю. Не красилась ни разу.
6. См выше.
7. А Вы ей?