Подскадите если ктото пробовал подобное.

Результат- поддержка заданной темпиратуры жала в нужном пределе, особой точности не предусматривается +/- 10-20гр.(если реализуемо).

Принцып- во время работы паяльника, периодически(20-30с) отключается от сети 220В и переключается на регулируемый мост из резисторов, определяется его сопротивление через АЦП контроллера, и делаются выводы включить ли его назад в сети или ждать падение сопротивления до требуемуего значения.

За ради интереса замерял сопротивление обычного СССР паяльника 40Вт в холодном состоянии 1.126кОМ в разогретом 1.380кОМ

Такой способ регулирования температуры используется в маломощных паяльниках (до 30ВА) с металлокерамическими малоинерционными нагревателями.
Для более мощных лучше применить термопару.

Придётся калибровать каждый паяльник, а с течением времени параметры могут уплыть. Так что, самый нормальный путь - это термопара.
Или намотать отдельно медную проволочку и на ней мерить температуру. Тогда и переключать ничего не надо будет.

А что, если поставить последовательное сопротивление 1 Ом, падение напряжения составит 160-195 мВ, тогда можно будет мерить сопротивление нагревателя методом вольтметра-амперметра с неплохой точностью.

Да, только напряжение там слегка переменное...
Если только питать паяльник через выпрямитель. В принципе, можно.

И что, напряжение 50 Гц невозможно померить? Не надо никакого выпрямителя. Самое простое, что пришло в голову: поймали переход через 0, отсчитали 10 мс, измерили напряжение. На следующем периоде поймали переход через 0, отсчитали те же 10 мс, измерили ток. Поделили первое на второе, получили сопротивление нагревателя, по таблице нашли температуру, думаю, что даже новичок напишет такую программу.

остается решить что проще реализовать переход через 0 или поставить выпрямитель ?

Ну вообще-то говоря, после выпрямителя будут пульсирующие 100 Гц вместо 50, покажите, как это поможет решить задачу.

А для ловли 0 перехода достаточно двух резисторов.

А просто постоянно мерять ток и напряжение не подойдет? Для чего эти переходы через 0 ловить?
Меряем с частотой дискретизации 4kHz, 2 канала, усредняем и считаем R.

Ни выпрямителя не надо, ни переходы ловить не надо.

Я ж сказал: самое простое, что пришло в голову. В вашем случае загрузка проца будет всё же поболее. Можно и так, вариантов - море, но это проще, чем мотать проволочку, тянуть провода, городить городульки, избавляться от помех...

Гм.. когда измерение тока/напряжения - это фактически самоцель, то IMHO нет смысла смотреть на загрузку проца. Лобовое решение будет оптимальным.

Ловить переход, отмерять 10ms это уже от лукавого, опять же IMHO.


+1

Не совсем от него. Поясню, где зарыта проблема. Если у вас есть два ацп, то можно измерить ток и напряжение одновременно, тогда можно мерять практически в любой точке периода 50 Гц, ни о чём не задумываясь.

Если же у вас один ацп с входным мультиплексером, как это обычно в МК, то одновременно измерить два напряжения вы не можете принципиально, отсюда появляется ситематическая ошибка, поскольку либо вы меряете сначала U1 (соответствует напряжению на нагревателе), потом U2 (соответствует току нагревателя), либо наоборот.

Измерение, которое отстоит на 10 мс от 0 перехода (примерно верхушка синуса) будет давать практически то же самое, что и одновременное измерение двумя ацп, ну, можно ещё поусреднять сотню-другую измерений. Программа будет простейшая.

Да впрочем и ноль ловить не надо, можно обойтись неким уровнем, скажем 150 вольт, надо только чтобы компаратор МК стабильно срабатывал на данном уровне, можно и без компаратора обойтись. В общем, тьма вариантов.

Для данной задачи это не принципиально.
во-первых нагревательный элемент паяльника имеет какую-никакую индуктивность, а значит будет сдвиг фазы тока относительно напряжения, и если мерять одновременно - уже будет систематическая ошибка.
во-вторых нам не нужно мерять точное значение сопротивления, нам нужно мерять насколько оно отклонилось, и здесь систематическая ошибка никак не повлияет.

Подскажите, какова индуктивность 30-ваттного паяльника и каков будет сдвиг фазы между I и U на нём, если активное сопротивление составляет 1300 Ом?

Систематическая ошибка будет то в плюс, то в минус, т.е. погрешность может удвоиться. Да что уж там, давайте сразу мерять напряжение в пике, а ток в нуле! Подумаешь, погрешность!


Кстати, как это вы собрались усреднять? Усреднение на переменном токе даст ноль за период.

Не знаю, не мерял. Но могу померять при необходимости.
Реактивное сопротивление обычно слабо кореллирует с активным, поэтому не пойму зачем вы делаете упор на 1300Om?


Это как так? Систематическая погрешность на то и систематическая что всегда в одну сторону.


Тупо (x1+ x2+... +xn) / n.
Ниже нуля на Single-ended АЦП впринципе быть не может.
В фазе отрицательной полуволны АЦП будет возвращать 0.


Калибруем прибор -
R (в попугаях - работая с непосредственно данными АЦП без преобразования в U и I) при комнатной температуре и при макс. темп.
И все дела.

Полностью запутался.
Как начальный вариант я предпологал просто определять активное сопротивление нихромовой нити паяльника во время отключения его от сети, методом разбалансировки моста, одним плечем которого будет R паяльника другим любой подстроичный резистор с (1,5R) либо примитивный ЦАП на резисторах для изменения баланса. Включаю паяльник предварительно к жалу подношу темопару и жду пока он дойдет до нужной кондиции, нажимаю кнопку и МК отключает от сети паяльник, калибрует в серидину дипазона АЦП, и отключает на время пока сопротвление не начнет расти(падать Т) тогда повторно включаем в сеть, ждем минуту другую, опять проверяем. Неисключен вариант даже регулировки температуры в ту или иную сторону. Сопротивление нихрома меняется довольно в приличном диапазоне порядка 300-400ом, незнаю токо по какому закону линейному или лог.
Непойму зачем мерять непосредственно под высоким напряжением 220В, или я неправильно чтото понимаю. Если мой вариант не будет работать разясните пожалуйста.
С ув.

ТКС нихрома около 0.001. Посчитайте с какой точностью нужно мерять сопротивление в вашем диапазоне рабочих температур.
Вы будете паять жалом, а греть нихромом, т. е. ваша система д. б. малоинерционной, либо иметь изрядную теплоёмкость.
А в остальном всё хорошо.

=GM= предложил мерять сопротивление нихромовой нити как U/I "на лету" при включенном паяльнике.
Этот способ тоже работоспособен, и прост в реализации. При достижении определенного сопротивления (температуры) можно отключать паяльник - тем самым осуществлять регулирование.

Для единичного изделия хватит
делителя напряжения с точностью +/- километр - ~220 -> ~2-3V
и резистора 1-10ом с точностью +/- километр. лучше брать 10ом тогда на нем будет падать ~1.6V. (можно сразу на АЦП подавать).

Ваш вариант тоже работоспособен, просто решает задачу с другой стороны - "когда включать".
Вариант =GM= - "когда отключать".

Уважаемый, определитесь с ценой вопроса -- сколько хотите потратить капитала на это дело? Здесь, под капиталом следует понимать и деньги, и время, и может быть еще что-нибудь.

Перед Вами стоит цель -- Вам нужно устройство, которое будет держать заданную температуру паяльника? Если я не правильно понимаю Вас, то дальше читать не обязательно.

Так вот, достичь цели с наибольшей эффективностью можно методом покупки тиристорного регулятора для грелок. Оказывается в природе есть и такие изделия -- электрические грелки. Их обычно покупают старые люди -- греть себе ноги, спину. Сухое тепло.

Но Вам нужена не сама грелка, а только регулятор для нее. Регулятор продается, как запчасть и стоит рублей 50. А выглядит он так -- это полутора-метровый шнур с вилкой на одном конце, небольшой "балдой" (с грецкий орех) примерно по средине, на втором конеце шнура проводки зачищенные. Собственно "балда" -- это и есть тиристорный регулятор. Регулятор слабенький, и не способен управлять чайником или утюгом, но для паяльника -- в самый раз.

Конечно, это далеко не автоматическая паяльная станция, которая держит заданную температуру. Да по большому счету это и не надо! Для большинства целей вполне достаточно удерживать температуру паяльника с точностью +/- 20-30°С. Согласен, при необходимости руками подстраивать -- чуть больше, чуть меньше -- несколько не кошерно. Так ведь и паяльную станцию ведь тоже приходится подстраивать под конкретные деталюшки (мелкие, массивные,...). Ну, разве еще станция циферки отображает. Ну это уже чисто для понтов и для проверяющих качество на производстве! (Ну сейчас меня адепты технологий и метрологии порвут!)

Положа руку на сердце, редко ведь кто ставит температуру паяльника согласно указаннию. Как правило, люди ставят температуру ту, на которой они обычно паяют, т.е. согласно своему опыту пайки: не хватает мощности -- добавить, "горит" жало -- убавить. А цифры -- для ориентации. что бы было на что опереться.

Получается, большого выигрыша у автомата перед тиристрным регуляторм нет. А раз так, то какая, собственно, разница что подстраивать: тиристроный регулятор или паяльную станцию? Конечно, станция намного цивильнее! Но и стоит несоизмеримо больше.


У меня раньше был самопальный тиристорный регулятор. Отпахал лет 12 и помер. Не сгорел. Просто ПХВ-корпус растрескался от времени. Сейчас я вообще ЛАТРом регулирую температуру паяльника. И надо сказать, я не испытываю дискомфорта. Я привык и знаю, сколько мне надо ставить напруги. Уходя попить кофейку, я убавляю напряжение процентов на 15-20. Перед началом пайки прибавляю. Единственное -- нужно подождать секунд 20-30, чтоб жало разогрелось. На работе -- паяльная станция. Тот же процесс туда-сюда-регулировки, только смотрю не на положение ручки, а на цифеки. Вот и вся разница!

Так что, мой Вам совет, не парьтесь! Нового Вы тут ничего не изобретете. Цель достигается намного проще, дешевле и быстрее. Потратьте лучше свои сэкономленные ресурсы на другие цели. (Нерешенных задач в жизни очень много! Как раз их надо решать, а не изобретать велосипед.) Впрочем, если есть желание помучаться, то...


С уважением,
Александр Жевак

Никто ни с кем не коррелирует, но сдвиг фазы в цепи определяется арктангенсом отношения реактивного сопротивления к активному. Предполагаю, что на 50 Гц реактивное сопротивление нагревателя будет много меньше одного Ома, соответственно сдвиг фаз составит менее ОДНОЙ СОТОЙ градуса, не о чем говорить. Ну а 1300 Ом - это активное сопротивление нагревателя, измеренное автором ветки. С другой стороны, эквивалентный сдвиг фаз, вызванный последовательным измерением тока и напряжения составит 1 градус. Вгрубе разница в 100 раз или больше.

Это с какого такого припрыга? Систематическая погрешность вызывается несовершенством системы, однако в общем случае, это не константа и не число большее нуля.

Нет, так не пойдёт. Надо складывать квадраты выборок, делить на число выборок, потом брать квадратный корень. Ваше "усреднение" пройдёт только в том случае, когда вместо синуса 50 Гц по проводам будут пускать меандр.

Ой что-то не верится, что вы с паяльными станциями работали Ведь как разстанцию-то и не надо подстраивать под деталюшки. А если ещё и с правильным жалом, то вобще разницы нет, что припаивать - 0603 к одинокой дорожке или стабилизатор к теплоотводу.
Давно уже вроде в компонентах и технологиях была статья про паяльник и паяльную станцию, советую найти, много полезного в ней.
ЗЫ: у паяльной станции жало не горит
ЗЗЫ: есть специальные тиристорные регуляторы для паяльников. И есть паяльники со встроенными регуляторами (механическими).

Пойдет еще как, я так уже делал.
Отрицательная полуволна дает 0, но n увеличивается на каждой выборке!
Поэтому никаких квадратов, никаких корней.
Расчетные величины напряжений и токов полученные тупым суммированием и делением на n ничем не отличаются от показаний китайских тестеров. Калибровал одной точкой! Проверял латром в диапазоне 10-380В практически никаких нелинейностей.


в предложенном мной варианте с выборкой с Fd=4kHz - сдвиг фаз не важен.

к чему такой изврат??? берешь простой китайский паяльник с термопарой от какой нибудь паяльной станции вольт этак на 24, ставишь транс от него питаешь паяльник и АВРку. термопару через ОУ к любому входу АЦП. мереешь без проблем и рулишь этим делом симистором с опторазвязкой. Все просто

Все это так. Однако...
Домашний паяльник -- типовой на 25 Вт. Жало досточно массивное для того, чтобы прогреть полигон в несколько квадратных сантимов. Перед процессом пайки, например D-PAK-ов к полигонам, я слегка добавляю "гари", выжидаю секунд 20 и делаю то, что мне надо. 0603, вообще не паяю. Ну разве что только когда приносят что-нибудь отремонтировать. Ходовой размер в моих проектах -- 0805 (резисторы, керамика), 1206 (тантал, ЛЭДы), TQFP32..64, SO-8, ну и т.д. На работе у паяльной стианции жало хлюпенькое, как раз для пайки названных корпусов. D-PAK-и и TO-252 ему тяжело "понимать". Я не радиомонтажница, а разработчик, программист. И паяльник мне нужен не очень часто. Поэтому наиболее оптимальный вариант (с точки зрения цена/удобство) для себя считаю -- обычный паяльник с обычным регулятором (т.е. без обратной связи по температуре). Здесь на форуме тусуются в основном разработчики, такие же как и я. Поэтому я про себя и говорил. Спорить тут не о чем. А верить или не верить -- это Ваши проблемы. Если есть вопросы, задавайте и/или аргументируйте свою точку зрения, чтоб от диалога была польза всем, не тупое спортивное соревнование "кто кого".

Ну а какая же польза всем от того, что вы неправильно разъяснили особенности пайки паяльной станцией?
Я вот не собираюсь с вами соревноваться, просто высказал свое именно аргументированное мнение. Да еще и указал источник, в котором можно подчерпнуть дополнительные знания об особенностях пайки паяльником и паяльной станцией.
Причем мне то все понятно Вопросов к вам нет.

О, боже! А понятие действующего (эффективного) значения напряжения вам ничего не говорит? Ну хотя бы почитайте книжки по основам теории цепей, Гоноровского там или Баскакова. И уж как минимум не распространяйте по сети такие методы измерений, чтобы молодёжь не смущать.

Ну а ваши ссылки на китайские тестеры, как эталон измерений, это перл года, не меньше. Отличия в показаниях видимо потому нет, что китайцы суммируют и делят тем же способом!

Именно. Только вы забываете, что мы здесь делаем видимо.

Я не кричу что такой расчет даст высокую точность измерений. Напротив я говорю точность будет +/- километр.
Но ее хватит для того чтобы уловить изменение сопротивления. И этого нам достаточно для решения поставленной задачи.
Другими словами какая разница, что реальное сопротивление при 20C 1192Om, а расчет покажет например 2400 (при 450C 1421Om расчет также покажет изменение в большую сторону). Мы что не можем пользовать эти цифры? Что мешает пользовать их?

Вот когда задача будет измерить напряжение или сопротивление с точностью 0.01% тогда поговорим о методиках точного измерения и точного расчета, о действующем напряжении, косинусе, порассуждаем какие книжки для этого надо читать и т.д.

Кажется наступил тот случай, когда мне нечего сказать(:-(. Действующие значения ИНВАРИАНТНЫ к форме напряжения, вот почему они важны. Попробуйте немного изменить форму напряжения в районе пика и в районе нуля, так чтобы площадь под сигналом не изменилась, и посмотрите, что будет c вашими усреднениями и с действующим значением.

А если сигналы комплексные, как вы их будете складывать? Скажем, появился пресловутый косинус фи. [Отвлекусь. Я вот уже 8 лет работаю с аналитическими сигналами и их комбинациями, вычисляю их комплексные спектры, у них кстати, спектр односторонний, присутствует только на положительных частотах, потом вычисляю модуль спектра...Мне-то что делать? Может тоже начать складывать без разбора направо и налево?]

.
Уважаемые господа спорщики, извините, что вмешиваюсь. Вернитесь к баранам - теме топика. Вот выше процитирован исходный вопрос. А то, о чем тут весь сыр-бор разгорелся, имеет слабое отношение к реальности. Допустим, что мы вместе с вами всеми сумели измерять и даже стабилизировать температуру спирали нагревателя с замечательной точностью... пусть будет одна тысячная градуса. Что из того? Автору нужно стабилизировать температуру жала. С какой точностью она будет стабилизирована - вот основной вопрос. А ответ зависит от многих обстоятельств, а именно, -
от теплового сопротивления нагреватель - конец жала, теплоемкости жала, побочной теплоотдачи (не через жало), теплоемкости детали, которую паяют, скважности пайка - непайка.
В том паяльнике (ничтожная, никчемная, копеечная и даже вредная старая железка, которая не стоит поднятой из-за нее дискуссии о другом...), о котором идет речь, почти все эти факторы плохие. Как же им можно хорошо паять? Самый простой вариант - стабилизатор мощности, массивное жало, редкая пайка.
А стабилизировать температуру нагревателя электронными методами можно, только не нужно в данном случае.

Стоп, изменение формы напряжения на активной нагрузке с постоянным R приведет к такому же изменению формы тока. i.e. delta R (25C -> 450C) не изменится с изменением формы. Или я что-то упускаю?
Я все еще в рамках текущей задачи.

Форма U и I для активной нагрузки не изменится. Но зачем усреднение? Возьмите одну выборку U в определённый момент времени (лучше в районе пика) и поделите на одну выборку I в тот же самый момент времени, получите R. В простейшем случае по таблице определите температуру, и решите оставить включенным или нет, и всё!

То Tanya

Хотите сложнее, значит используете ТАУ и пид-регулятор. Но в любом случае точность регулирования температуры будет не выше точности датчика температуры, так что уменьшение погрешности датчика имеет важное значение.

Я-то, наоборот, хочу проще. Но Вы и в первом абзаце в общем случае неправы. Ведь температура меняется даже за один полупериод.

Я так тоже пробовал. Риск неверного результата велик - нелинейности наблюдал на ровном месте.
Проблема с "в тот же самый момент времени". Промажем (пусть из-за какого-то int'a) и результаты сильно уплывут, особенно если с формой сигнала проблемы.
Усреднение решает эту проблему более-менее общим путем - тикает себе таймер с константной частотой, накапливаются суммы. Погрешность смазывается количеством выборок. И например раз в секунду считается R.

Это к defunct'у, это у него усреднение на периоде. А у меня - в одной точке, усреднения нет! Есть значение U и через 20 мкс - значение I, можно вычислить R. В чём я неправ?

Ну, если хотите вычислить поточнее, измеряете U1 (напряжение), через 20 мкс U2 (ток), ещё через 20 мкс U3 (опять ток), ещё через 20 мкс U4 (опять напряжение). Складываете U1+U4, затем U2+U3, делите одно на другое, получаете значение R в середине интервала измерения. Дальше вы знаете, как поступить с R.



Не думаю, что за 20 мкс что-то существенно изменится в электрической сети. А даже если изменится - пид-регулятор не пропустит. У вас же за одну секунду может существенно измениться сопротивление нагревателя, и всё усреднение насмарку, хотя как-то неоптимально работать будет, не отрицаю.

Коллеги, пока вы будете вести расчёты, жало паяльника остынет и перестанет паять.
Надо RISC процессор применить.

+1
Только вот в какую сторону: получается, что таким макаком, измеряя ток и напряжение, можно вычислить, когда надо выключить паяльник.
А чем мерять, для того, чтобы включить его?
Не греешь - не знаешь температуры

Тут два вариант - или способом предложенным автором ветки .
Или просто периодически включать - мерять и отключать если "все еще выше чем надо". - получится ШИМ.

Да ладно. Периодически включаете на один период сети (или около того), измеряете R, принимаете решение: греть-не греть.

Надо же понимать, что это "дешёвая и сердитая" альтернатива паяльнику из состава паяльной станции. Причём заметьте, ничего не надо делать с самим паяльником, скажем, наматывать проволочный датчик, тянуть проводочки от него. Сделать может даже начинающей программер-радиолюбитель. Боюсь вот, что китаёзы читают наш форум и через полгода-год выбросят примочку на наш рынок в виде реализованной идеи.

уже и у вас пошли суммы.
чуть поразмыслив, получится что чем больше просуммировать тем точнее получится.
А это уже то, что я и предлагаю - просуммировать все.

А с какой точностью Вы собираетесь это измерять? Соразмерьте с малым ТКС... Опять же - к шунту усилитель будете делать или пусть греется?
Такие вещи лучше всего мостом... Кроме того, измерение температуры нагревателя в данной ситуации ничего не даст. Проще мощность стабилизировать. Результат будет такой же.

Ну, в сочетании с алгоритмом Брезенхема, и учитывая, что рабочий режим паяльника при юзании ЛАТРа начинается где-то с 50% мощи, вытянуть динамику изменения температуры можно.



С еще более "усовершенствованным" паяльником.

Суммы просто для того, чтобы U и I были в одной точке. Подчеркну, что на мой взгляд временная разница в измерениях U и I в 20 мкс НЕСУЩЕСТВЕННА для данной задачи.

Ваше суммирование за 1 с приведёт к тому, что начали вы мерять одно сопротивление, а закончили мерять другое, оно от нагрева изменилось. Оно вам надо?

Вы мне лучше скажите, каков физический смысл вашего усреднения, фактически, это площадь под синусом?

Эх, туда бы Tiny15, и резистор регулировки. И никакого индикатора.

Мост это вещь, конечно, но будет смотреться, как из пушки по воробьям. Судите сами, ток там течёт порядка 200 мА, мощность, рассеиваемая на последовательном резисторе 1 Ом составит 40 мВт, согласитесь, ничтожная величина. Зачем усилитель, 200 мВ можно легко померять.

Физ смысл - среднее значение напряжения постоянного пульсирующего тока на отрезке времени.
если его домножить на t интервала получим площадь.

Пардон, если повторю уже сказанное...
Тут кто-то говорил, про то чтоб измерять сопротивление посредством измерения падения на резисторе 0,01 ом, в "он-лане", не отключая. Не стоит забывать, что в розетке не обязательно 220В. Своими глазами как-то видел 170 .

По поводу идеи вообще - реализуемо конечно, но, имхо, термопара тут более к месту.

Дык
R -> const,
R = U / I.
U/I -> const

при падении напряжения паяльник просто не нагреется до той температуры как при 220.

В общем, я смотрю - все равно примерно то же самое рисую. Вот схемка.Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Забиты пока такие фичи:
- детектор нуля на компараторе
- измеритель напряжения фазы
- индикатор ТОТ3361
- Разъем ISP
- Потенциометр - задатчик температуры - любой от 300Ом до 20кОм

- вкл симистора - скорее всего, прямо от логики. MAC-97, например

ВНИМАНИЕ! Схема "горячая". Все подлежит изоляции.

ТУ ДУ:
1.усилитель шунта
2.пытальник 5В 100мА

Короче, критикуем, предлагаем, модернизируем.

Добавьте цепь измерения тока (три детали - R (1-10om / 2-7W), и 2 диода), - за одно попробуете насколько точно можно оценить температуру по изменению R нагревательного элемента

Дык дело в том, что здесь нужнее всего резистор 1 Ом и усилитель, чтобы вогнать подопытное хозяйство в 5В- диапазон. Иначе точности не будет никакой. Наверное, добавлю на LM358
И открытый вопрос с питальником. Транса очень не хочется.