Микроконтролери и електроника
http://mcu-bg.com/mcu_site/

Я дайте малко акъл господа.
http://mcu-bg.com/mcu_site/viewtopic.php?f=3&t=3470		 Страница 1 от 2
Автор:  Dot [ Вто Дек 26, 2006 11:55 am ]
Заглавие:  Я дайте малко акъл господа.
Опитвам се да меря температура с Pt100. Направил съм една хубава схемичка с токов генератор който държи 1 mA през платината. Мерейки напрежението на платината получавам съпротивлението. Дотук нищо интересно!
АЦП - 12 битово. Референтно напрежение 2.5 в Усливам 6 пъти сигнала от платината за да може показанието да ацп да ми е точно съпротивлението на термодатчика с точност 1 десета от ома. Ацп обаче дава разлика от около 1.8 ома спрямо измереното с обикновен волтметър.
Целта е да се подобри точноста на измерване на напрежението.
Въобще знаеки диапазона на измерване, кое е по добре? АЦП-то да работи в началото, в средата или в края на диапазона си? Един вид ще се подобри ли точноста ако усливам не 6 пъти а 12 и в резултат получавам два пъти съпротивлението на пт100? Идеи всякакви приемам... :oops:

Ууупс! Сега видях че съм объркал форума! Ако може мода да го премести където трябва....Сори!
Автор:  sthx [ Вто Дек 26, 2006 12:19 pm ]
Заглавие:  Re: Я дайте малко акъл господа.
Не трябва да в кой диапазон мери ацп-то. Щом е дадено, че работи нормално в целия си диапазон, значи трябва да работи.
Къде мериш напрежението с волтметъра - преди усилвателя или след усилвателя?
Ако измерваш съпротивление с омметър, не може да се каже къде е грешката - може да е и във волтметъра или в усилвателя.

Въобще , зашо ти е да правиш такива проверки - нали трябва да мериш температура?
За да се елиминират грешките от схемата на измерване, трябва да имаш корекции за нулата и за коефициента на усливане на усилвателя. Ттези корекции могат да се направят аналогово ( с тримери) и числено ( от процесора) . Кой вариант си избрал?
Автор:  ToHu [ Вто Дек 26, 2006 1:04 pm ]
Заглавие: 
Грешката може да е навсякъде. Може да е в генератора на ток, може да е в коефициента на усилване, може да е в опорния източник. Ккави резистори използваш, с каква точност и какъв тип. Уреда ти от друга страна какъв е?
Освн това, колко проводно ти е свързан датчика, ако е двупроводно може да имаш проблем с падове по самите кабели. Ако търсиш точно измерване позлвай четерипроводно свързване, диференциален усилвател с точни резистори, поне 1% по добре с по висока тчност, така хем ще си гарантираш точност на усилването хем ще подобриш коефициента на подтискане на синфазни сигнали.
После колко пъти правиш измерването, усредняваш ли резултата и имаш ли някакви цифрови филтри. Не на последно място какво е ADC-то. И защо не мериш в пълната му скала, така сам си ограничаваш динамичния диапазон. Не се стреми да натъкмяваш усилването така че да получиш някакви оччевидни стойности като съпротивление или температура, тва се смята после, направи го в максималния обвхат на температури да си близо в обхвата на АЦП-то, т.е. коа мериш -50 +200 в този диапазон от температури се стреми изхдния сигнал да е 0 - 2.5 В, така максимално ще си оползотвориш точноста на АЦП-то.
Автор:  sthx [ Вто Дек 26, 2006 1:18 pm ]
Заглавие: 
Toчност от 1% на резисторите не е достатъчна. Като се насъберат 3 такива резистора (токов генератор 1 и 2 на усилвателя) по принципа на най-голямата гадост - ето ти 3% грешка или 3 ома за 100 ома на измервания резистор. Трябва да има някаква настройка за елиминиране на грешките. Отделни са грешките, които може да внася операционният усилвател и опроният източник на ацп-то (може да е захранващото напрежение на процесора). Последната грешка може да се избегне в случая, ако схемата на измерване е направена както трябва.
Автор:  ToHu [ Вто Дек 26, 2006 1:30 pm ]
Заглавие: 
Да грешкит може да са навсякъде, а компенсацията им става с калибриране в случая, може да е софтуерно може и да е хардуерно, но е хубаво да започне от самто начало как го е свързал примерно, 1-2 м тънък кабел може да вкара досатъчна грешка, а осен това не е добре да се вярва на какви да е уреди. В крайна сметка след като мери температура това трябва да е параметъра покойто калибрира уреда, обинковенно с еправи при две температури, 0 което е тройната на водата и 100, температура на кипене на водата, естествено той не е в идеални условия така че трбява да сравнява по еталонен темометър. Също так е редно да си компенсира и датчика, той не е никак линеен, тва вярвам ще го направи :)
Автор:  Cekins [ Вто Дек 26, 2006 2:44 pm ]
Заглавие: 
Калибрацията я правя по следния начин : вземам едно 100 ома съпротивление и едно 137,5 (0 и 100 градуса на pt100). Меря какво ми показват двете на ацп-то и после ползвам стойностите за изчисление на температурата. Така ако има неточни резистори и внесени грешки от разни места се елиминират. Всъщност досега съм ползвал 1% резистори и LM324 или MCP304. Никога не съм имал щастието да видя еднакви изходни стойности при два заедно направени усилвателя. Ползвам трипроводно свързване с генератор на ток 1mA диференциален усилвател с усилване 10 и Low Pass филтър от втори ред. Естествено и цифрово филтриране после, усредняване и т.н. И не съм много съгласен с Тони че е толкова нелинейна платината. Платиновата термодвойка не е линейна, съпротивлението е значително по линейно. А и може да се ползва таблица. И за стотен път казвам нещо : не е важно каква е грешката, важното е да е постоянна.
Автор:  ToHu [ Вто Дек 26, 2006 4:02 pm ]
Заглавие: 
Съгласен съм че греката трябва да е постоянна, но за нелинейността .... не съм съвсем съгласен, зависи какво рабираш под нелинейност. Ако интерполираш линейно на база коефициент получен за 0-100 градуса грешката е между 0 и 8% в диапазон 0-800 градуса, като при отрицателни температури е доста по осезаема, около 2% при -100. Ако се вземе обвхат 0-800 за определяне на коефициента то грешката варира от 0-4.2% в диапазона 0-800 като преобадаващо е над 1%.
Прикрепените файлове са графика на съпротивлението и на грешката за двата случая. Та според мен нелинейноста си е доста сериозна ако се гони точност от порядъа на 0.1-0.5 градуса дори и в обхват 0-200 още повече ако включва и отрицателни температури.
Таблицата е приемливо решение и не много сложно. В звисимост от нужната точност аз изпозлвам интерполация като коефициента за интерполация е табличен.

p.s. може би е просто правописна грешка но при 100 градуса съпротивлението е 138.51 а не 137.5

Прикачени файлове:
pt100_error.pdf [11.9 KiB]
271 пъти
pt100.pdf [16.24 KiB]
277 пъти
Автор:  sthx [ Вто Дек 26, 2006 4:06 pm ]
Заглавие: 
До 100 градуса характеристиката на Pt може да се приеме за линейна. Грешката май не беше по-голяма от 0.5 градуса.
Това е съпротиветелен датчик и не е правилно да се нарича термодвойка.
Грешката при измерването може да има значение, колкото и да се кълнем в обратното. :)
Автор:  ToHu [ Вто Дек 26, 2006 4:09 pm ]
Заглавие: 
Да така е, 0-100 грещката е под 0.2 % ако т.е. под 0.2 С, ако това е достатъчна точност може да се интерполира съвсем спокойно.
Автор:  Dot [ Вто Дек 26, 2006 6:52 pm ]
Заглавие: 
Момент моля! Нека да се върнем на темата... :roll:
Значи! Вземам един даласки термосензор и с него меря температурата в стаята. Меря с уред съпротивлението на платина 100, и я закачам към устройството. Стойноста на съпротивлението ( 108.7 ома за пример ) е равна на стойноста на пада на напрежението върху платина 100 ( това целях де ). Справка в таблицата показва доста еднакви показания от трите. Усливам 6 пъти... ( 6.01 да бъдем най-точни ) и меря с АЦП. Резултата е приблизително един ом грешка ( или около два градуса Т ) - ако вземем горния пример числото от АЦП е 107.7
Сменям АЦП-то с друго от същата серия и резултата е същия. Но се озадачих от факта, че измервайки напрежението на входа на АЦП и сравнявавайки числото се получава тази разлика. ( т.е напрежението което трябва да се преобразува е толкова колкото очаквам но числото което дава АЦП не е )
Тони! Моята таблица за 100 градуса показва 138.51 :)
Cekins! Ако се използват точни резистори тока през платина варира едва 2 два от 10 случея. Както и усилването. 2% в най-лошия случай грешка в усилването е малко множко. Това са два ома или почти 6 градуса.
Пак Тони! Точни! За първоначалния експеримен 1% но сега съм с 0.1%. Използвам 3 проводно свързване. Целта е да се мери точно между 50 и 150 градуса. Един вид ме съветваш ако ще меря 120 градуса то АЦП да работи в горната си 1/4 от диапазона да?
sthx! В процесора. От калибриране не може да се избяга в никой случай. Но все пак прочети началото...
Автор:  sthx [ Вто Дек 26, 2006 7:28 pm ]
Заглавие: 
По моята таблица съпротивлението при 100 градуса трябва да е 139.113 ома.
Dot, доколкото разбрах , мериш съпротивление с омметъра, след това отчиташ с процесора, сравняваш резултатите и се възмущаваш, че сметката не се равнява. Е, грешката може да е и в мултиметъра. По-коректно ще е да мериш напрежението след усилвателя и тагава да правиш сравнение и изводи относно работата на ацп-то. Споменах, че грешка можеш да имаш и от операционния усилвател - от тока и напрежението на несиметрия. Какъв е усилвателя? Доколкото имаш калибровка , единственото предимство на толкова точни резистори е, че можеш да разчиташ на малък температурен дрейф от тяхна страна. Добре е ацп-то да мери в целия си диапазон, като оставиш малък резерв (примерно 10%) , защото калибровката е в процесора, а и без това трудно можеш да улучиш точно горната граница.
Автор:  ToHu [ Вто Дек 26, 2006 7:59 pm ]
Заглавие: 
На далас на термометрите изобщо неможеш да рачиташ в случая, те имат отклонение и то не малко.
Онтосно куде да си в обхвата на ADC, идеята е ако мериш до 150 градуса, да оставиш малко отгоре да речем до 170, и при това съпротивление да получаваш пълния обхат на АДЦ, или в твоя случай при около 165 Ом, или 0.165 В. Ако ADC е с опорно 2.5 V то усивлането трябва да е около 15.
Я кажи кое АЦП, може там някъде да е ключът от палатката. В твоя случай 1 Ом е еквивалентен на 1 mV нали така.
при 2.5 Вт 1 МЗР = 2.5/4096 ~ 0.61 mV, или при теб грешката е 2 МЗР което може да е съвсем нормално за това ADC.
Ако имаш обаче в предвид .... 6 mV ..... то това вече е нещо друго, абе защо не кажеш кава всъщност е грешката във волтове не в омове. Аз на уред много не бих разчитал при подобни измервания, освен ако не е качествен, разбирай лабораторен волтметър и мост, желатлно скоро минал метрология.
Не е добре да очакваш нещо .. може да се окаже ч епроблма не е в това кеото мери ADC а в това кето очакваш, а база некоректни измервания да речем. Те као грешно си измерил тока на генератора, т.е. грешка в уреда и със същия уред мериш резистора и напрежението, то не би ме учудил там данните няак да се покриват но ADC да показва друго.
Автор:  Cekins [ Сря Дек 27, 2006 11:05 am ]
Заглавие: 
Тони, съгласен съм с това за нелинейността на pt100 в тези диапазони които посочваш, но това е в общи линии теоретично. Това защото едва ли ще се наложи да се мери някога някъде температура под -40 в практиката, а за температури над 200 в никой случай не бих използвал pt100, тъй като съвременните датчици са малко бих казал непригодни (според мен лично) за тази цел. За температури над 200 градуса съм на мнение, че трябва да се ползва термодвойка примерно FeConst до 600 градуса, NiCrNi до 900 и PtRhPt от там нататък. Ако пък чак толкова наблягаме на нелинейността има си линеализиращи полиноми за всеки един тип термо сензор. Грешката за омовете е моя за което се извинявам. Настройката си я правя с един мост, който ми попадна по случайност - отчепарастен от някаква лаборатория със повреден галванометър и почти за без пари.
Автор:  sthx [ Сря Дек 27, 2006 11:32 am ]
Заглавие: 
С Pt100 се мери температура и на разтопено желязо. Няма причина платината да не се използва за измерване на високи температури, освен корпуса и връзките към нея.
Прдпочитанията в практиката към термодвойките са свързани с точността на измерване, а поради надеждността - при вибрации тънките проводници на платината се късат.
Автор:  Dot [ Сря Дек 27, 2006 1:08 pm ]
Заглавие: 
sthx и Тони ( и към двамата ): Правя три измервания за да съм сигурен донякъде в това което получавам.
1 - Съпротивлението на платина 100.
2 - Пада на напрежението върху платина 100 след като съм я закачил към токовия генератор.
3 - Пада на напрежението след усилвателя, т.е това което подавам на АЦП.
След което сравнявам с числото връщано от АЦП. Първите три са това което очаквам, т.е. ( числата които помня ) 108.7 ома съпротивление на платина 100, 108 mV на уреда пад върху платина 100, и 654 mV след усилвателя. АЦП показва 1077-1078 което идва да покаже че АЦП е измерило около 646 mV - т.е разликата е 8 mV или 107.7 ома съпротивление на платина което е 1 ом разлика или около 2.2 градуса грешка при стайна температура.
Страница 1 от 2 Часовете са според зоната UTC + 2 часа [ DST ]
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
http://www.phpbb.com/