Хочу "дешево и сердито" подключить RTD в самопальную reflow-паялку на основе термостола. Актуальный диапазон измерений 100-300C. Точность 1С (лучше нет смысла). Провода не более 30см.

Как "правильно" с мостом и полумостом я знаю. Как попроще, 2 провода с усилителем - видел. Хочу совсем "из говна и палок", делитель напрямую на вход АЦП. Интересно же.

Датчик конструктивно хотелось бы такой, видимо PT1000, "класс 2B" (самый хреновый и самый дешевый). Но если просто поставить в плечо 1К, получится ток 1.5ма. А рекомендуемый ток 0.1-0.3ма. Вопросы такие:

• Можно ли так делать?
• Можно ли пренебречь саморазогревом или надо все-таки в делитель ставить 4К и дальше вытягивать точность измерений на цифровом фильтре после АЦП? Основной датчик будет прикручен к аллюминиевой пластине. Дополнительный (опциональный, не факт что нужен) - скотчем к плате, для экспериментов.
• Надо ли датчик "шунтировать" конденсатором, если желательно, то каким?

На глаз вроде должно прокатить, но я ни разу не имел дела с такими вещами, не знаю, какие там проблемы бывают (например, актуально ли бодаться с наводками на такой точности и с таким проводом). Да, я отдаю себе отчет, что в "правильных" девайсах так не поступают, но тут хобийный проект, простота предпочтительнее, если это не сильно в ущерб качеству. Мне не жалко десяток центов на усилитель, интерес больше спортивный, чтобы упростить до максимума.

Помогите пожалуйста прикинуть, можно ли поступить как описал, и что еще может быть полезно учесть.
Термостол типа такого. Толстая пластина с 2 трубчатыми нагревателями ближе к краям. Сейчас там в центр ввернута К-термопара. Думаю заменить болтом с прижимной планкой.

http://ww1.microchip.com/downloads/en/appnotes/00687c.pdf

Спасибо. Но там инфа "как включать правильно". А я хочу сильно упрощенный вариант, и оценить не помешает ли самонагрев необходимой точности. Ну и узнать ждать ли каких-то еще проблем. Цифры какие смог - написал, если чего-то не хватает, постараюсь добавить.

Правильно — это подумать пару секунд и осознать, что нынешней разрядности АЦП для решения задачи тупо не хватает, после чего погуглить, как её в идеале даром нарастить, например.

И после прочтения вышеприведённой ссылки возникнет главный вопрос — а где здесь ссылка на точно такой же неприлично дешёвый китайский эталон?

Ну наконец-то пошли советы по существу. Оказывается надо подумать! Вот спасибо-то!

Вы не могли бы, чтобы меня окончательно растоптать, ответить на те вопросы, которые меня волнуют, а не на те которые вы самостоятельно придумали и героически преодолели?

Чем термопара не устраивает?
На любимом вами алиэкспрес полно микросхемок под К тип.

Жажда приключений и желание разобраться с чем-то новым. Хобби же. Под термопару уже готово https://easyeda.com/reflow/Mini-reflow-soldering-heater, с покупкой микросхем проблем нет.

Столик маленький, шланг термопары короткий. Не хочется лишних приключений по компенсации холодного спая - никогда не знаешь, кому к какому столику и как подобную плату захочется пришурупить.

Ну, и что мешает взять таблицу T/R для сенсора, и просчитать значения напряжения на делителе для верхнего-нижнего значения температуры ?
А потом этот диапазон наложить на кол-во дискрет для 12-разрядного АЦП в контроллере. Что точность будет 1 градус, не факт.
Да и 300 C для таких сенсоров - уже под верхний предел.

Мммм... дайте подумать... наверное то что перед тем как создать тему я это прикинул и результат меня устроил?

У меня встречный вопрос. А что мешает прочитать первый пост и ответить на те вопросы которые в нем?

На STM32F373 точность в 0,1 градус получается - источник тока на ОУ управляемый DAC, 1% резисторы,4-хпроводное подключение, SD ADC в дифференциальном включении, таблицы из ГОСТ, калибровка в 2х точках. Плата в нормальных условиях. Да, диапазон 0-100 градусов.

Биг сенькс. Очень дельная инфа для быстрых грубых оценок. А есть соображения насчет ущербного подключения, которое я описывал? Мне точности в градус хватит за глаза, но хотелось бы понять:

• не поплохеет ли PT1000 от увеличенного тока (1.5ма)
• видимо, на самонагрев датчика на люминевой плите можно забить, а как поплывет свободно болтающийся в воздухе?
• если подключение по 2 проводам не длиннее 30см (наверное 15-20), по ним какая-то бяка может прилететь или при моей точности не париться?

Да.
Да.
Да, следует из паспорта АЦП.

Далее читайте себя внимательнее, потому как пойдёт дубль два:

Спасибо. Извините за предыдущей ответ, если что. Показалось что экзамен хотите устроить . Был неправ.

Если нагреватель с ШИМ (да и без шим) - могут быть большие варианты.
(для недифф. версии)Смотря как будут расположены провода сенсора и силовые, нагревателя и источника питания.

Надо всё считать
Как часто измерять? Ток можно и раз в 10 сек включать на 10 мс, нагрев тогда можно оценить по теплоемкости терморезистора, считая что тепло за 10 секунд рассеется в воздух.
По проводам бяка не прилетит(хотя 50 Гц наведется), но провода одинаковые(а лучше свитые) и сопротивление 100 Ом.
Изменение тока через RTD при изменении температуры изменит падение напряжения на проводах, но для этого источник тока.
Ошибка на падении на сопротивлении проводов - надо просто рассчитать сопротивление и вычислить ошибку при заданном токе, потом смотрим в "ГОСТ 6651-2009 Термопреобразователи сопротивления" и видим ошибку, компенсируется калибровкой.
Самое противное - нагрев медных проводов и его неравномерность, примерно через ТКС меди можно уточнить ошибку.
Еще будет утечка тепла по проводам от терморезистора. если он маленький(типа 0805 или 0603).

Раз в секунду. Выключить на полупериод нагрузку в принципе не вопрос. Интересная мысль.

Сейчас гоняю приехавшие столики на родных пидах, они "тугие". Нагрев ~1С/сек, остывание самоходом ~0.5С/сек


там 1000 ом, я хочу не PT100 а PT1000, и просто делитель 1К + 1К с 3.3v на ацп в stm32, без всяких источников тока.
А можно как-то порядок наводок на газ оценить? В принципе, цифрой прочистить не проблема, просто хочется понять, стоит ли заморачиваться, или "и так сойдет". Я думал просто параллельно датчику привернуть 10-100nF (не считал), а дальше слегка дочистить если надо


А конкретно для моего случая нельзя на это просто забить болт ? Там же 30см провода, вроде на фоне 1К с датчика не должно быть заметно. Датчик тот что по ссылке в первом посте.

В теме прописан и Pt100
А если простой делитель, тогда вам нужна ратиометрическая схема, т.е. одна и таже опора подается на АЦП и на делитель. У Microchip есть AN1154 Precision RTD Instrumentation for Temperature Sensing, только вам на простом АЦП скорее всего разрядности не хватит. Оценочно считаем:
- изменения сопротивления от 100 до 200 градусов примерно 400 Ом
- изменение напряжения на RTD 1мА*400 = 0,4В
- необходима точность 1 градус, значит надо увидеть как минимум изменение на 0,4В/100градусов = 4мВ
- допустим АЦП 10-разрядный, тогда 3.3В/1024 = 3,2мВ
Вот и весь расклад. Если всё идеально, то можно поднять ток и что-то получить.


У вас терминатор антенны 1000 Ом - наводка совсем слабая будет. Конденсатор конечно не помешает. Не очень понятно что за 3-й провод - корпус? или вроде как для трехпроводного подключения.
Кстати, зачем его завешивать в воздухе? Он же будет показывать качество конвекционных потоков, а не температуру...


Забейте. А если там стальные провода покрытые медью?
Не очень понимаю, почему нельзя по-быстрому просчитать на самый худший вариант.

Греться будет.
Желательно не превышать ток 100мкА для pt1000
На MSP430 я вешал цепочку на выходную ногу внутренней опоры и питал импульсно на время измерения.
Точность никакущая на 12бит АЦП, как раз порядка градуса.

Там 12 бит. Сомневаюсь что не будет звенеть, если в лоб, но фильтром нагнать чистые 12 бит точно не проблема - частота измерения низкая, запас огромный.



Я плохо выразился. Имелось в виду, что если датчик на плите, то она все отклонения на себя заберет, и выровняет. А если датчик прилеплен к плате, то "как повезет" - почти то же самое что если просто в воздухе болтаться будет.



Да не, это ж говнище дешевое, там без изысков



Ну по АЦП я на глаз прикинул еще до создания темы, срослось. А наводки и самонагрев считать не умею. Могу только с готового проекта сэкстраполировать, если кто инфой поделится.

Это не всегда страшно. Если теплоотдача стационарна, то калибровка немного сдвинется.

А можно как-то понять, на сколько градусов уплывут показания при 1.5ма? Желательно для 2 случаев - когда просто в воздухе и когда на плите (с активным отводом тепла). Если там 1-2 градуса, мне не критично совсем.

Интересно. А чем питание импульсно коммутировали?

Как вариант: забыть про АЦП. Делаете RC-цепочки - эталонную и измерительную, и смотрите за какое время сработает компаратор.
По этому времени можно оценить Rx, а по нему рассчитать T. Делал такое на MSP430 на часовых батарейках.
В диапазоне 0-100С получил точность 0.1C (при питании от 1.6 до 3.0В).

IMHO не ставить "лишние" детали - может быть рационально. Не юзать АЦП который и так уже есть - нет.
С самим АЦП и обработкой сигналов у меня проблем нет. Вопросы касаются непосредственно датчика.

А какой толк от этого АЦП если его динамический диапазон не покрывает динамический диапазон датчика от слова совсем.
"Лишняя" деталь это конденсатор? Я предложил вариант, где несложно добиться огромного динамического диапазона,
но нужен дополнительный конденсатор. Не нравиться - не используйте, но на АЦП у вас точно не получится.
Или вы про компаратор? Дык, их по несколько штук можно обнаружить в дешевых STM32 (F051, L152, F3xx и т.п.).

Какое сопротивление у датчика в диапазоне 100-300C ? Умножьте его на ток 100 мкА (честный источник тока тоже требует деталей).
У PT100 у меня получилось от 14мВ до 23мВ, а это от 17 до 28 LSB 12-битного АЦП.
Посмотрим как вы из 11 LSB получите как минимум 200 (в 18 раз больше).

Берете RC цепочку из PT100 и конденсатора 2.2 мкФ.
Тау при R=140 Ом => 308 мкс, при R=230 Ом => 506 мкс.
На то чтобы отличить 140 от 230 у вас есть почти 10000 тиков таймера на частоте 48МГц: (506 - 308) * 48 = 9504.
А это дискрет примерно 0.02C. Разумеется выташить из этого 1С не составит никакого труда.
При этом работа схемы очень быстрая и импульсная (постоянный ток не течет, запускайте хоть раз в 10 секунд).

При этом надо поочередно подключать оба резистора с конденсатору, соответственно добавится ключ. Если датчик выносится за пределы прибора, то просто от ног процессора уже не получится запитывать.

Никаких ключей - резисторы напрямую к пинам МК.
Никаких "выносится за пределы прибора" - ТС в первом посте указал применение и комплектную базу "дешево и сердито".

Указаны провода 30см и термостол наверняка с тиристорным управлением. Я бы поостерегся при таких вводных голые выводы процессора вытаскивать за пределы платы.

1. Покрывает. Если брать повышенный ток (который получается сам собой если ставить делитель)
2. Когда не покрывает, часто оверсамплингом добивают, но тут не особо требуется.


Чудес не бывает. Огромный динамический диапазон упирается в шумы. Иначе бы все делали 100-битные АЦП. Измерение времени заряда не имеет физических преимуществ по шумам перед АЦП. Разве что за счет топологии, если в этом хорошо разбираться (лично я не настолько крут). Но на практике, если есть возможность оверсамплинга, то на АЦП виртуальная рязрядность нагоняется без особых проблем, и даже без источника белого шума.


Следите за руками . В диапазоне 0-300C напряжение делителя покрывает 1/4 питания. Пусть будет 1/8, чтобы наверняка. Итого у нас из 12 разрядов остается 9. То есть, чуть больше разряда на градус.

Пожалуйста, не воспринимайте мои слова как то, что вы говорите ерунду. Вы предложили интересную вещь, просто конкертно в моих обстоятельствах (требования в первом посте) в том что вы предложили действительно нет особой нужды. Но я буду иметь в виду на будущее.

Точность? Впечатлило. А как поверяли?

В термос с водой опустил два термометра: один из аптеки, второй - разрабатываемый.
Плавно нагревал/охлаждал воду, а они показывали одни и те же цифры.
Провел измерения при различном уровне питающего напряжения (2 часовых 1.5В батарейки) от 1.6В до 3.0В.
При любом питании и любой температуре от 0 до 100С два градусника показывали одно и то же (+- 0.1С).
Сделал вывод, что в данных условиях мой термометр не отличим от сертифицированно-поверенного аптечного.
Провел аналогичные испытания еще на паре собственных термометров - аналогичная ситуация.
Да, используются сложные таблицы поправок-калибровок, но они на три изделия получились одинаковые.
В меню добавил лишь возможность смещения шкалы поправочным значением.
Заказчик уже несколько лет производит изделие массово - никаких претензий и/или пожеланий в части метрологии.
Да, добавил потом по просьбе эмулятор DS18B20, но это независимая история.

Я и не знал, что бывают аптечные 0 - 100С с точностью 0.1С (даже с дискретностью 0.1С).

Я не настаиваю, что термометр был именно из аптеки.
Скажем так, был образцовый термометр, который неотличим от разработанного.
Но смысл совсем в другом - есть довольно большая разрешающая способность, которая позволяет
откалибровать изделие с необходимой точностью. Это не было средством измерения с соответствующим
сертификатом, а просто хоббийная разработка в стиле "дешево и сердито".

100 микроампер через 100 ом дают миллионную ватта. Можно смело добавлять. Ток раз в 30 увеличить. А на 1к датчике еще легче.

К Pt1000 подключить подтяжку 1 кОм к 3.3В.
При 100С имеем 1.9В, при 300С - 2.24В итого 422 LSB у 12-битного АЦП.
Мощность на терморезисторе 3 мВт.
Можно на время измерения подтяжку отключать.

Вот-вот. Оптимальная величина сопротивления добавочного резистора равна сопротивлению датчика при 200 градусах.

Ой... а я как-то я не подумал, что лучше по середине шкалы ориентироваться, когда пополамный делитель рисуешь.
Возможно меня хоть немного извинит тот факт, что отличие меньше 2 раз . Кажется у RTD прирост ~30-40% на каждую сотню градусов.