Здравствуйте.

Понимаю что подобная тема поднималась много раз... но я так и не увидел однозначного ответа...

Мне нужно управлять ТЭНом 2,5 кВт с помощью мега8.

Какое самое разумное и правильное (не создает помех, не будет моргать свет... и.т.д.) решение этой задачи?

Цена решения не стоит на первом месте (в разумных пределах), т.к. делаю для себя, штучно...

Заранее благодарен...

Дык куда уж однозначнее: (MOC3063)+(BTA26)+(Rg=330 Ohm)+( варистор FNR14K-431).
Схему, плз, сами нарисуйте.

Без помех, это надо включать/выключать нагрузку на целый период. Допустим тебе надо сделать 10 шагов по 10%. На 40% нужно на 4 периода включить, на 6 выключить, следующий десяток - аналогично...

http://www.telesys.ru/electronics/projects.php?do=p022

Реле... ТЭН - штука инерционная, а то, что Вы им греть будете - тоже, и это тоже надо было описать.

Греть буду воду... точнее не совсем греть а поддерживать температуру...

Реле... есть у меня сейчас печь муфельная.. на реле сделано... так свет по всему этажу скачет в моменты включения/выключения...

Думал о симисторном управлении, но в тех темах которые я смотрел так и не понял какой из способов симисторного управления использовать...

может быть вообще можно для этого полевой транзистор использовать?

ну да, релейная схема подойдёт. Можно и на тиристорах.

так это не реле виновато, а проводка фуфельная

да самый простой. А если надо все ГОСТы и ISO соблюсти, то включать/выключать надо на целое число периодов сети, вроде уже писали.

можно, но зачем искать сложности на ровном месте

ну так использовать то я буду в имеющейся проводке... тут ничего не поделаешь


ГОСТы и ISO не самоцель... главное что-бы было комфортно находится в этом помещении самому (свет не моргал каждые 20 сек) и другим эл. приборам было не очень плохо...


я в этом деле (электроника) совсем новичок... просто показалось что-так будет проще всего... берем транзистор помощнее, подаем на его управляющий вход ШИМ и дело сделано...

а в случае симисторного управления я понял надо делать так:
частота 50Гц. берем интервал 10 сек и разбиваем его на 500 частей. Получается что можем регулировать от 0% до 100% (1% 0.1 сек == 5 полных периодов сети).

Это правильно?

Это правильно. Только к тиристору еще радиатор нужен, а реле почти не греется. Порядка 10+ ватт будет на тиристоре максимально. А Вам точно нужна максимальная мощность? Какой объем (масса воды), какая точность поддержания температуры нужна. Посчитайте на сколько за одну секунду при максимальной мощности вода нагреется... Отсюда и надо плясать...

так к тиристору или симистору? разогрев ерунда... радиатор поставить не проблема.



Воды литров 40... Греть надо до 80 +- 0.5 градуса (очень желательно)
В качестве датчика температуры планирую использовать ds18b20

Вообщем с остальным эксперименты покажут...

ЗЫ я так понял схема приведенная выше (ссылка на телесистемы) вполне для этого подходит...

Дык самое простое - какой-нть LM75 (или клон) уже имеет выход термостата, по умолчанию настроенный на 80 градусов. К нему ключ + реле (или опторазвязка + драйвер с переключением при 0 + симистор) - и вуаля, никаких контроллеров городить не надо. :-)

Симистор - это тоже тиристор... Радиатор потащит за собой объем, размеры, вентиляцию, изоляцию его, оптическую развязку (МОС...), трансформатор (или...) для привязки к сети.., хотя, если взять МОС с детектором нуля, то проще...
А считать за Вас дядя (тетя) будет? 4.2 кДж/K*kg*40kg=160кДж/K. Получается, что за секунду (делим 2.5 на 160) получится 15 mK/сек. На самом деле, вследствие теплоотдачи, еще медленннее. Видно, что реле вполне подойдет. А датчик Ваш плохой - стабильности там, скорее всего нету... Возьмите лучше контактный термометр... если есть... и парочку транзисторов...

++
Но сойдёт, ибо без принудительного перемешивания про +/-0,5 всё равно можно забыть

Это зависит от расположения датчика и нагревателя... Есть еще конвекция... естественная.

Охлаждение не проблема...


Его и планировал, что не делать детектор нуля на контроллере...


Т.е. если я правильно понял то грубо говоря реле будет щелкать каждые 30 секунд. Сколько оно прослужит в таком режиме?


Чем плох датчик?

Ну, какое реле... Грубо - пусть 10^7 переключений. Если Ваше устройство будет работать круглосуточно, то лет 10... (В году - 30 миллионов секунд)
А чем хорош Ваш датчик? Интерфейсом? Зачем-то Вы циклитесь на контроллере, а ведь Ваша задача - температуру поддерживать. Зачем Вам, вообще-то, контроллер? Что в нем хорошего?

Для начала нужно выбрать - без помех или без моргания света
Моя муфельная печь использует реле, которое в режиме стабилизации щелкает с периодом 15-20 с. Соответственно моргает и свет. Почему соседи не приходят жаловаться - не понимаю.

Так что, прежде чем начать и потом искать ошибку в программе, лучше сразу осознать базовые вещи.

10^7 - это теоретический механический ресурс. Реальная цифра при работе на нагрузку для хороших реле будет на один-два порядка (т.е. в 10-100 раз) меньше. Для плохих и того хуже.

И мне тоже интересно - чем плох DS18B20 в данном случае? Разумеется при использовании контроллера. А зачем нужен контроллер - да хотя бы чтобы индикатор прилепить и текущую температуру показывать.

Нет, ресурс даже выше в несколько раз (средняя наработка на отказ) у хороших. А зачем брать плохое реле? А какой ресурс у тиристоров? Они, кроме того, сгорят быстрее предохранителя...
Я пока еще не знаю хороших полупроводниковых датчиков (кроме м.б. специальных), которые бы были стабильны во времени и при циклировании на требуемом уровне. Проще взять медную проволоку или герконовое реле (его обмотку). Автору ведь нужно одно устройство...
Не помню, где-то видела - все в одном флаконе. Микросхема - терморегулятор. Управляет тиристором, питается от сети с минимальной обвязкой, но, кажется, датчик должен быть с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления. Какие они бывают по стабильности, тоже не знаю. Может можно несколько диодов последовательно... Вроде, где-то мелькало, что стабильность неплохая.

Про DS18B20 есть конкретный опыт, что плавает температура у заданного экземпляра, или просто догадки?
Если делать датчик на меди, диодах - тоже ведь надо калибровать, в обвязку ставить 0.1% резисторы... Вобщем гемороя будет больше, а результат - сомнительно.

Можно кстати провести такой эксперимент - замотать несколько датчиков вместе изолентой, периодически опрашивать и сравнивать показания друг с другом. Если плавают, то процесс этот случайный и разброс будет тоже случайный. Иначе все устраняется калибровкой.

Есть еще такое понятие, как качество регулирования... ПИД и прочие функции трудно реализовать на одной микросхеме.

Началась новая эра в регулировании температуры инерционного объекта.

Не помню точно, только в каком-то одном датчике от АД было написано про долговременную стабильность. Но она была не очень...
Будь она хорошая, так и писали бы об этом в первую очередь. А не пишут почему-то...
Про медь - будьте спокойны - там все хорошо. Отечественная медь очень хороша (была?). Про диоды транзисторы - нет уверенности, да и быть не может - даже если кто-то исследовал тысячу штук из конкретной партии долго и нудно, то что будет в другой партии? Любой проволочный резистор из хлама обеспечит требуемую точность. Кроме того, калибровать (настроить) нужно только в одной точке по ртутному термометру. А если есть контактный термометр, тогда еще проще - даже гистерезис можно настроить с помощью кусочка силиконовой трубки, хотя это к любому датчику можно...


А зачем такие заморочки? И сколько датчиков нужно? А может они все дрейфуют в одну сторону? И как долго ждать-проверять?

Не хочу показаться занудой, но DS18B20 делает Dallas (aka Maxim), а не Analog Devices.

А микроконтроллер - это сколько микросхем? А еще бывают счетверенные операционники. Это сколько микросхем?
А та микросхема - релейный регулятор с гистерезисом.

Одна, но большая. Не занудствуйте, Tanya

Ну-ну. Только производители (недешевые в том числе) в документации совсем иные цифры указывают, порядка 10^5 при резистивной нагрузке. Реальность бывает хуже.
Можно ли ссылку на супер реле? С удовольствием будем ставить.

Мне нравится размером. Если есть лучше подскажите.


Первоначальная задача просто поддерживать одну заданную температуру.
Потом будет больше... разная температура в разное время суток, связь с компьютером... и.т.д.




А всего и сразу не получится?


Что такое долговременная стабильность? Где про это можно почитать?

А попробуйте! Именно в том месте, где будет стоять нагреватель!
Возьмите вечерком, когда стемнеет, два-три утюга, включите их параллельно через выключатель и пощелкайте, наблюдая за светом.

Да, еще подсказка. Неприятные эффекты со светом можно значительно снизить, используя несколько ТЭНов. Получится ступенчатая регулировка мощности.

Вы случайно не отопление делаете?
Существуют термостаты с контроллером на биметалле. Один разряд данных, а как работает!

нет... в лабороторных целях нужно...

Имейте ввиду, что при такой мощности и, следовательно, объеме рабочей зоны, точность установки датчика и отсутствие градиента температуры важнее, чем точность самого датчика.
Я давным-давно делал инкубатор, и половина яиц просто испеклась.

Можно вопросов?
Топикстартеру: "свет мигает в момент включения". Не должно бы. Напряжение становится ниже, пока включен ТЭН - нормально. А стартового тока нету же у него. Чтобы свет не мигал, нужно прменять фазовое управление. Тогда будут помехи и гармоники в потребляемом токе, что очень не есть хорошо. Чтобы не было помех, надо включать в момент перехода через 0. Тогда будет подседать напряяжение. Если подключить ТЭН своим проводом к щиту, проседать будет меньше.

Почему тиристору нужен большой радиатор? А диммер внутри стенки на 600 вт? не греется вовсе.

Реле что, включает нагрузку при переходе через 0? Нет, там фронт тока ещё похлеще, чем у тиристора, и искры при размыкании, и щёлкает. Не греется, да.

Если есть желание точного (и долговременного) датчика, то есть платиновые сопротивления. Или термопары. А DS1820 имеет даташит и там указана его точность. Только нужно иметь в виду много-много: градиент темпереатуры в объёме воды, инерционность ТЭНов, временнЫе прараметры нагревания. Тогда и с точностью датчика будет более понятно.

Гистерезис у биметаллических датчиков - сколько градусов? А точность? Контактный термометр измеряет температуру, как DS1820 или только тупо замыкает контакт (там допустим постоянный ток?) на температуре, какая получилась у производителя?

Сколько стоит контроллер на фоне цены симисторов, датчика, реле и транзистора, которым его можно заменить? Имхо практически столько же.

Не будет ли здесь выходом применение полевых транзисторов?
Если подавать на его управляющий вход выход ШИМ контроллера то можно плавно регулировать мощность. Соответственно резких перепадов не будет. Правильно?

Я так понимаю это дороже, но так как устройство не массовое (2-3 экзэмпляра + тестовые образцы) это не имеет значение...

Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Для нагрева бочки воды будет почти достаточно, только тиристором придется включать более мощный тиристор или реле.
C1, R2, R3 и D2 можно исключить за ненадобностью, а для индикации включения повесить неоновую лампочку.
Датчик нужно будет устанавливать недалеко от нагревателя, чтобы не слишком сильно пролетать мимо порогов (кста, в DS18B20 они задаются с дискретом в 1 С; можно попробовать задать Tl=Th=80 C и сыграть на инерционности объекта). Если склероз не изменяет, температурная постоянная времени для DS18B20 в TO92 в воздухе 13 с/С. Какая постоянная получится в воде да в изолирующем от воды конструктиве, Вам придется выяснять экспериментально. Если больше 0.5 С/ 0.015 С/с ~ 30 с, то придется или уменьшать мощность нагревателя, или строить ПД регулятор.
0.5 С по всему объему 40 л без принудительного перемешивания обеспечить все равно не удастся.
С zerocross'ом при такой частоте срабатывания и мощности я бы не заморачивался.
А чтобы лампочки не мигали, нужно поправить проводку.

Я, честно говоря, не помню точно, но помню, что получалось больше года при щелканьи несколько раз в секунду. Может, действительно, это для слаботочных? Омрон, кажется... не уверена.
Но автору не нужно круглосуточно и раз в секунду... Раньше в термостаты ставили реле. Это точно. И работали они целыми днями годами. Может ртутное?


Любой металлический термометр лучше. Сделайте нормальный мост. Если хотите динамически(? с такой-то постоянной времени...) управлять, добавьте ЦАП, смещающий мост. Может и малоразрядного АЦП контроллера хватит, если перестройка температуры небольшая. Для оценки возьмите 0.5% на градус.
А долговременная стабильность - довольно-таки расплывчатое понятие. Тут всякое можно писать... смещение в месяц, год, неделю... Где-то читала про суперстабильный ЦАП. Так его месяц вроде жарили и облучали... до продажи. Вот и манганин бывает состаренный. Тоже для повышения стабильности долговременной.


Контактный термометр, если кто не знает, представляет собой обычный ртутный термометр с двумя контактами. Один нижний неподвижен, а второй опускается по капилляру навстречу столбику ртути по резьбе, на которой шайбочка с этим самым свисающим контактом. Настраивается вручную специальным магнитиком сверху, который руками вращается... Точность бывает разная. Но десятую градуса вроде любой дает. Бывают и на фиксированную температуру. Ток контакта только надо ограничивать. Раньще вроде тиратроны пользовали. Не уверена.

Даже не вдаваясь в физический смысл процедуры "поправить проводку" объясните ради бога подключение ds18b20 в свете http://www.gaw.ru/pdf/Dallas_Sem/sensor/DS18B20.pdf ???

Это когда вместо борьбы посредством ШИМа, ФИМа и т.п. с последствиями в виде мигания лампочек можно попробовать побороться с причиной и привести в желаемый вид электропроводку.

Пардон, вместо "DS18B20" читать "DS1821 или аналогичный с функцией термостата".

Поискал такую штучку. 700 рублей, точность - 1 градус. Если кто не имел опыта рботы с ними, то скажу, что ток должен быть очень маленький. И напряжение небольшое. Потому что ртуть постепенно переносится на неподвижный электрод.

А что так все зациклились на точности и долговременности? Как насчёт градиента температуры по ёмкости? Металлический термометр надо калибровать. Чем? DS1820 даёт температуру в цифре, за точность отвечает Maxim , параметры в даташите.


Так это законы природы. Если быстро открывать/закрывать ключ, образуются гармоники с периодом грубо говоря равной двойному времени открывания. Но переключение занимает малую долю времени - прибор не успевает нагреться. Если ввести транзистор в линейный режим, помех не будет вовсе, но на транзисторе будет выделяться мощность в худшем случае равная мощности на нагревателе. Можно использовать транзистор как ТЭН. Но у него маленькая площадь.
Я думаю, что лучшим решением будет использовать несколько ТЭНов, один-два-три включен постоянно, второй-третий-четвёртый - временно. Включать - выключать их по одному, скажем, в 5 секунд Тогда скачки напряжения не будут так заметны. И повышается надёжность. Для управления тут и понадобится контроллер.


А не получается... Ну, конечно, если Вы не Чубайс. Вообще-то непонятно сочетание "в лабораторных целях" и "жалуются соседи". Дома лаборатория, что ли?

Мне надо было реuулировать яркость 4 лампочек накаливания. Ужас поразил напряжение питания, при накале в 1/4 параллельно 4 лампы. Решилось применением 4-фазного программного ШИМа, частота -300 герц что ли.

Как это ртуть переносится на неподвижный электрод? Он, вроде, внизу и постоянно в ртуть погружен.
А точность... В данном случае не важна. Воспроизводимость прекрасная. Калибруется по второму точному термометру. Знала людей (их уже нет с нами...) - сами руками делали такое! А ток через термометр нормируется. И не такой уж и маленький - порядка 100 микроампер или даже больше... не помню.

Тоже не помню, но по-моему, там 100 мА. Вполне достаточно, чтобы включать реле.

Симистор и контакты реле параллельно. Открываем симистор, замыкаем контакты реле. Ждем пока механика переключится. Отключаем симистор. Получаем вечно-живые контакты реле. Симистор без радиатора (мало работает).

Нет, со ртутью я бы точно возиться не стал.
А вот несколько ТЭНов тоже хотел предложить. Точнее 2. Один - для первичного разогрева холодной воды (мощность максимальная, какую позволит проводка). Второй - помельче, для точной регулировки.
Вообще, если для дома, то непонятно, зачем такая точность. Да и 80 оС многовато. Я когда бойлер домой покупал, продавцы советовали больше 60 на термостате не выставлять, ибо накипь интенсивно откладывается и теплопотери растут.

Посмотрите ссылочку:
http://web.interware.hu/lekovacs/reflow_oven/index.html

Если без контактора.
Там радиатор нужен не очень большой. 100..150 см^2

Таким макаром вечно-живые не получатся. Дуга при размыкании. Перед выключением открываем симистор, обесточиваем реле. "Ждем пока механика переключится. Отключаем симистор". Вот теперь вечно-живые. :-)

Ну, симистор может быть включен всегда, когда реле включено, плюс небольшая задержка выключения. Зачем два сигнала гонять ?

Одобрям.

Тема как раз для моего случая! В общем вот моя схема:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Вот какая проблем вырисовывается. Если ТЭН(нагрузку) не подключать(не прикручен к клемам), то прибор работает НОРМАЛЬНО. Но при подключении ТЭНа, прибор начинает нагрев, и через 5-15 секунд(всегда по разному) происходит перезагрузка устройства. Бойлер обычный на 90 литров. ТЭН на 1500Вт. Реле на 220В 16А - вакуумное.
Что может быть не так? Может какая-то помеха?


ПС: если светодиод нарисовал неправильно - нестрашно(просто мог перепутать), у меня он работает нормально.

Реле нужно зашунтировать диодом, для замыкания тока при закрывании транзистора.
Что происходит "через 5-15 секунд"? Происходит ли перезагрузка при отключенном питании ТЭНа? При отключенной обмотке реле? В режиме ли (см. даташит) работает 1820?

А разве светодиод не подходит как по схеме? В общем более подробно. Когда к устройству ТЭН не прикручен, то прибор работает СУПЕР(светодиод загорается, релюшка клацает). Подсоединяю ТЭН к устройству. Включаю его(На индикаторе я выставил 15 градусов) всё ОК. Выставляю температуру нагрева, ну допустим, 45 градусов. Происходит подключение ТЭНа к сети(релюшка сработала, светодиод загорелся, слышно даже как вода начала шуршать при нагреве) и... через 3-10 сек вырубается устройство полностью. Затем снова врубается, а может не врубится. Спасает передёргивание автомата.
Датчик DS18B20 работает в нормальном режиме.