Чип-Хрум
Apr 12 2007, 14:07
Проблемма немогу опредилиться с термодатчиком , к примеру есть lm335 но нужно его
рабочую температуру от -40 до 100 градусов перенести на вход ацп от 0 до 5 вольт.
Кто сталкивался подскажите , а-то одному не справиться.
Dog Pawlowa
Apr 12 2007, 15:47
Цитата(Чип-Хрум @ Apr 12 2007, 14:07)

Проблемма немогу опредилиться с термодатчиком , к примеру есть lm335 но нужно его
рабочую температуру от -40 до 100 градусов перенести на вход ацп от 0 до 5 вольт.
Кто сталкивался подскажите , а-то одному не справиться.
Разбейте задачу на две
1) выбор датчика(несколько вариантов) с небольшим запасом по точности
2) измерение сигнала с датчика.
Все сразу станет ясно.
Может не по теме (Не совсем понятна задача), но может можно ее решить к примеру используя уже готовые датчики с встроенным ацп , к примеру DS18B20 вот цитата:
Цитата
The core functionality of the DS18B20 is its direct-to-digital temperature sensor. The resolution of the
temperature sensor is user-configurable to 9, 10, 11, or 12 bits, corresponding to increments of 0.5°C,
0.25°C, 0.125°C, and 0.0625°C, respectively. The default resolution at power-up is 12 bit.
Dog Pawlowa
Apr 12 2007, 16:54
Цитата(add @ Apr 12 2007, 16:12)

Может не по теме (Не совсем понятна задача), но может можно ее решить к примеру используя уже готовые датчики с встроенным ацп , к примеру DS18B20 вот цитата:
Ващет DS18B20 имеет точность хуже 0,5 град, а автору писал про 0,1 град.
Видимо, Вы путаете точность и разрешение.
Цитата
Ващет DS18B20 имеет точность хуже 0,5 град, а автору писал про 0,1 град.
Видимо, Вы путаете точность и разрешение.
у lm335 точность 1 градус, о чем тут спорить?
Такая точность при использовании полупроводниковых датчиков может быть достигнута только при их индивидуальной калибровке. Проблемы:
1) чтобы датчики были сменными (если оно нужно), данные калибровки должны "жить" вместе с датчиком;
2) долговременная стабильность п/п датчиков не всегда нормируется.
имхо, для такой точности платиновые терморезисторы будут удобнее.
Ну и использование любых датчиков не отменяет требований к точности остальной части измереметра (вариант - готовый АЦП от АД, заточенный под работу с ПТР; тогда контроллеру останется только линеаризация характеристики ПТР).
Dog Pawlowa
Apr 12 2007, 17:29
Цитата(add @ Apr 12 2007, 17:00)

у lm335 точность 1 градус, о чем тут спорить?
В названии темы 0,1 град.
Цитата(Чип-Хрум @ Apr 12 2007, 15:07)

Проблемма немогу опредилиться с термодатчиком , к примеру есть lm335 но нужно его
рабочую температуру от -40 до 100 градусов перенести на вход ацп от 0 до 5 вольт.
Кто сталкивался подскажите , а-то одному не справиться.
Кроме выбора датчика есть более серьезная проблема для такой точности - калибровка.
У Вас должен быть эталонный термометр(ы) и соответствующая система термостатов в диапазоне от -40 до 100 С.
Берите стандартную термопару типа J или K подключите через презиционный усилитель и оцифровуйте на здоровье. Стоимость термопары 20-25 $, усилитель не помню, но провод от термопары к усилителю нужен термокомпенсационный ! (достается там же где и термопара).
Цитата(ozzy @ Apr 12 2007, 19:36)

Берите стандартную термопару типа J или K подключите через презиционный усилитель и оцифровуйте на здоровье. Стоимость термопары 20-25 $, усилитель не помню, но провод от термопары к усилителю нужен термокомпенсационный ! (достается там же где и термопара).
Про цену термопар - могут на порядки отличаться (как упакованы). Но по моим наблюдениям даже супер-пупер английская (старая и предварительно состаренная) термопара уходит за несколько лет БОЛЕЕ, чем на 0.1 С. А компенсационные провода - о них лучше не надо...
Скорее всего опять товарищ перепутал точность и разрешение. От -40 до 100 градусов 12 бит АЦП ну никак не хватит. Хотя есть один вариант. Вход АЦП использовать как обычный I/O а на вход подать сигнал от TMP04. 0,1 гардуса разрешение легко получается, и даже больше.
Dog Pawlowa
Apr 12 2007, 21:14
Цитата(slog @ Apr 12 2007, 20:26)

Скорее всего опять товарищ перепутал точность и разрешение. От -40 до 100 градусов 12 бит АЦП ну никак не хватит. Хотя есть один вариант. Вход АЦП использовать как обычный I/O а на вход подать сигнал от TMP04. 0,1 гардуса разрешение легко получается, и даже больше.
Ну, не так все печально. Существуют достаточно точные NTC, и крутизна изменения сопротивления у них достаточно велика. Но все это требует перепроверки.
Чип-Хрум
Apr 22 2007, 11:15
Я весь datasheet на tmp04 пролистал но не понял что у него на выходе .
Графика зависимости выходного напряжения от температуры тоже не нашел.
Что это такое и с чем его едят , и как его подцепить к adc , чтобы получить 0.1?
У TMP04 на выходе цифровой сигнал, ШИМ. АЦП не нужен вообще. Меряем длительности 0 и 1 а дальше в даташите простенькая формула. Разрешение 0,1 легко.
ussensor выпускает NTC с гарантированнои точности 0,1C и PT с 0,15C.
http://www.ussensor.com/http://www.ussensor.com/US_SENSOR_CATALOG.pdf
Чип-Хрум
Apr 29 2007, 10:11
'slog' писал
От -40 до 100 градусов 12 бит АЦП ну никак не хватит.
Хотелось бы узнать почему , чисто арифметически
это 140 градусов цельсия деленные на 4096 значений ,
получается приблезительно 0.04 а вы утверждаете что
0.1 не получается .
Народ требует обьяснений !!!
Заранее извиняюсь за некоторой оффтопик..
но вот что вспомнилось...
В новых кристаллах типа тини 25-45-85 иммется температурный сенсор...
кто нибудь юзал сие чудо?
что можете сказать?
может имеет смысл использовать, как альтернативу всеми любимым Ds1820?
да ещё вспомнилось...
а почему ацп?
может иммет смысл обратить свой взор на термочувствительный кварцевый резонатор
например РКТ206?
точности более чем достаточно...
ИМХО: в данном диапазоне температур использовать платиновый дорого и не рационально. Медный датчик за глаза. Используем медные (вроде ТМ-92ХХ или 94ХХ). За 3 года эксплуатации, говорят, почти не уходят (калибровочные характеристики), быстрее изнашивается вся конструкция датчика. Стоимость конечно не сильно отличается от платиновой, но при объеме можно прочуствовать. Медный около 500, платина 600-800 - цифры не точные. Делает Сенсорика г. Екатеринбург.
Вспоминал, почему написал никак не хватит, может ошибся. На самом деле может и хватить, в притык, если предварительно -40..+100 с датчика смасштабировать предварительными усилителями к полному входному диапазону АЦП. Что не очень просто и потребует значительного кол-ва деталей. Я бы не стал так делать без особой необходимости. Использовать для -40 .. +100 платиновые, или какие-то другие сложные и дорогие датчики нет особого смысла, лишние сложности.
Цитата(slog @ May 5 2007, 09:44)

Вспоминал, почему написал никак не хватит, может ошибся. На самом деле может и хватить, в притык, если предварительно -40..+100 с датчика смасштабировать предварительными усилителями к полному входному диапазону АЦП. Что не очень просто и потребует значительного кол-ва деталей. Я бы не стал так делать без особой необходимости. Использовать для -40 .. +100 платиновые, или какие-то другие сложные и дорогие датчики нет особого смысла, лишние сложности.
С 12-разрядным АЦП при масштабировании сигнала идеального датчика (беспогрешного

, с линейной зависимостью от температуры) в полный диапазон АЦП запас по разрядной сетке получается 1.5 двоичных разряда. Учитывая характеристики АЦП в АВР, могу утверждать, что получить
точность 0.1 С в диапазоне -40..+100 С на такой элементной базе невозможно.
Но и это пол-беды. Как уже заметила
Tanya, получить прибор, которому можно присвоить определенные метрологические характеристики (н-р, точность измерений в диапазоне), можно только с помощью измерительного комплекса более высокого класса точности, который позволит измерить/подтвердить эти характеристики. Не думаю, что в распоряжении/доступности автора треда имеется необходимое оборудование, и предполагаю, что требования по точности были взяты с потолка без какого-либо предварительного ознакомления с вопросом.
2
Чип-Хрум: точность и разрешающая способность - немного разные вещи. А если Вам действительно необходим термометр с точностью 0.1 С, придется таки с вопросом знакомиться поближе. Как минимум - научиться рассчитывать бюджет погрешностей измерительного средства.
2
slog: приходится использовать датчики, способные обеспечить требуемые метрологические характеристики. Для точности 0.1 С платиновые RTD и специализированный АЦП от AD - самое то, чтобы голова не болела.
Цитата(slog @ May 5 2007, 08:44)

Вспоминал, почему написал никак не хватит, может ошибся. На самом деле может и хватить, в притык, если предварительно -40..+100 с датчика смасштабировать предварительными усилителями к полному входному диапазону АЦП. Что не очень просто и потребует значительного кол-ва деталей. Я бы не стал так делать без особой необходимости. Использовать для -40 .. +100 платиновые, или какие-то другие сложные и дорогие датчики нет особого смысла, лишние сложности.
_Точность_ 0.1С - это очень серьезная задача. Думаю, автор этой ветки говорил о разрешающей способности. Для достижения реальной точности 0.1С датчики нужны непростые. Здесь влияет и временнАя нестабильность и конструкция выводов и т.д. Вот на
http://rapid.cn.ua/datchik/l_temp.htm можно взглянуть на конструкции датчиков для подобных задач. Дешево не получится.
Чип-Хрум
May 6 2007, 09:52
Мне думмалось что точность и разрешающая способность это одно выходящее из другого
Кстати что вы думаете о TMP-04 подходит ли он для этой задачи БЕЗ использования ацп?
Просто зла не хватает на промышленные термо регуляторы тратиться не по корману
намного легче (по моему) сделать что-то свое в пол цены и чтобы получше был,
по навороченей (о,как).
Цитата(Чип-Хрум @ May 6 2007, 13:52)

Мне думмалось что точность и разрешающая способность это одно выходящее из другого
Представьте, что с АЦП получаем 12-битные отсчеты, пропускаем их через ФНЧ со срезом на 2 Гц, выводим все 12 бит на индикатор и видим, что LSB лениво, максимум 2 раза в секунду делает туда-сюда - типа, не колбасит, а плавно изменяется. Мы получили результат с 12-битным разрешением или точностью?
Цитата
Кстати что вы думаете о TMP-04 подходит ли он для этой задачи БЕЗ использования ацп?
Для решения задачи без использования АЦП - легко. Для решения задачи с такими требованиями по точности - судите сами (даже не стал качать даташит, все есть на первой странице описания):
Код
Temp Res(°C/LSB) 0.3°C/LSB - это разрешение
±1.5°C Accuracy (typ) from –25°C to +100°C - это точность
Цитата
Просто зла не хватает на промышленные термо регуляторы тратиться не по корману
намного легче (по моему) сделать что-то свое в пол цены и чтобы получше был,
по навороченей (о,как).
Т.е. Вам нужен не просто измереметр температуры с точностью измерения 0.1 С, а термостат с точностью поддержания температуры 0.1 С? И в диапазоне -40..+100 С? Мдя... Если сделаете дешевле $30000, сообщите - были желающие.
GetSmart
May 7 2007, 06:50
С платиновыми или другими термопарами я как-то работал. Там такая штука есть. Формулы, описывающие зависимость температуры от сопротивления сами по себе недостаточно точные, особенно на границах перехода одной формулы в другую. Погрешность может (у меня по крайней мере) достигать 0.4 градуса.
GetSmart
May 21 2007, 06:24
Щас испытываю достаточно простую и дешёвую схему с термосопротивлениями (платиновыми и др.) и точностью шумов на уровне 0.01 град. Это без фильтрации. С фильтрацией можно достичь 0.002..0.003 градуса. Температурная нестабильность всей схемы составляет около 7ppm. То есть нагревание схемы феном с 25 град до 100 град вызывает отклонение показаний всего на 0.1 градус. (!)
Стоимость схемки около 30 баксов.
Это разумеется стоимость без платинового датчика
Dog Pawlowa
May 21 2007, 06:59
Цитата(xemul @ May 6 2007, 14:03)

Т.е. Вам нужен не просто измереметр температуры с точностью измерения 0.1 С, а термостат с точностью поддержания температуры 0.1 С? И в диапазоне -40..+100 С? Мдя... Если сделаете дешевле $30000, сообщите - были желающие.
Вопрос достаточно многогранен. Очень часто нужен не "абсолютный" термостат, а "относительный". Терминология моя

Поясняю.
Например, современная проявочная машина, на которой печатают цветные фотографии, это многоканальный "относительный" термостат с точностью 0,1 С. Это значит, что в течение дня температура проявителя поддерживается с пределах этого отклонения. Другое дело, что в действительности поддерживаемая температура может отличаться от реальной еще на пару десяток, но это уже мало кого волнует, так как это постоянное отклонение (из-за старения датчика, например) компенсируется калибровкой каждое утро.
GetSmart
May 21 2007, 07:36
Схема на ADS1216/ADS1218 и вобщем на любом проце можно сделать. В моём варианте к ней подключаются 4 RTD датчика по четырёхпроводке. Её можно упростить до одного RTD датчика, сэкономив баксов 10.
Там ещё 6 простых токовых входов до 25 мА
Вот схемка
Вообще-то это прецизионная схемка для измерения сопротивлений в диапазоне 0..1 ком с офигенной точностью. Хотя в таком виде она может мерить и до десятков килоом с немного меньшей точностью. Процессор должен управлять работой АЦП и мультиплексорами и через заданные настройки и формулы для подключённого датчика расчитывать температуру. Те параметры, которые я привёл были получены при подключении 100 омного платинового датчика. Рабочий диапазон температур без каких-либо изменений настроек составлял -273 град (формулы у меня только до -200) снизу, и +500 град сверху. Соответственно разрешающая способность ограниченная шумами ~ 0.0075 град, была снята с уже собранной и рабочей схемы. То бишь это не теоретический расчёт. Оговорюсь, что это шумовая точность схемы "на столе". При подключении длинного кабеля с датчиком она явно ухудшится.
bullit
May 21 2007, 07:57
to GetSmart:
выложи еще раз пожалуйста, только не бинарный, а ANSI файл. Вот у меня есть P-Cad, а у кого-то может и не быть, значит не сможет на сторонних программах типа Protel посмотреть.
GetSmart
May 21 2007, 08:04
Немного ошибся: не разрешающая способность в 0.0075, а уровень шумов. А разрешающая способность схемы = 0.001 град. (19 бит)
Цитата(xemul @ May 6 2007, 15:03)

Т.е. Вам нужен не просто измереметр температуры с точностью измерения 0.1 С, а термостат с точностью поддержания температуры 0.1 С? И в диапазоне -40..+100 С? Мдя... Если сделаете дешевле $30000, сообщите - были желающие.
А что, xemul, сколько готовы заплатить за термостат со стабильностью (дрейфом) в 10^-5 градуса в неделю? Правда, такая точность относится к температурам выше 30 по Цельсию. В криогенной области похуже...
GetSmart
May 21 2007, 08:22
Температурная нестабильность тоже примерно 0.0015 град/град

То бишь нагрев платы на 1 градус вызовет отклонение показаний на 0.0015 град.
Принцип работы схемы такой:
1. Задаётся рабочий ток через RTD датчик и опорный резистор.
2. Измеряется падение напряжения на опорном резисторе.
3. Измеряется падение напряжения на RTD-датчике.
4. Производится расчёт сопротивления (температуры) RTD датчика относительно опорного резистора.
А. На точность измерения абсолютно не влияет точность опоры и точность задающего тока. То есть резистор для задания тока ставится совсем не прецизионный. Даже долговременное (старение) уплавание опоры и тока никак не повлияет на результат. Вся точность измерение основана только на точности опорного резистора. Начальная точность задаётся предворительной юстировкой. То есть на вход схемы подключают заведомо точный резистор и указывают программе сколько ом.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста,
пройдите по ссылке.