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

Нова(стара) тема с температурни измервания - LM335 и DS18B20
http://mcu-bg.com/mcu_site/viewtopic.php?f=7&t=9647
Страница 1 от 3

Автор:  rednikmarto [ Нед Яну 01, 2012 1:03 pm ]
Заглавие:  Нова(стара) тема с температурни измервания - LM335 и DS18B20

:P Най-напред Ч.Н. 2012 година форумци!

Позволете тук да прекопирам два лични въпроса отправени към двама колеги от форума, с цел изясняване на възможностите с тези два сензора (LM335, DS18B20).
Който не знае - пита, та малко съм се :butthead: на дърти години да питам такива неща..
И така - каня всеки имащ мнение в темата.


Цитат:
Ако имаш 10-битово АЦП и направиш 2 на N-та измервания с него, вземеш средноаритметичното от тези измервания, ще разшириш обхвата на АЦП-то до N-битово. Логиката е проста: реалната стойност е да речем X[V], първия път мериш X1[V], втория X2[V], средноаритметичното е много по-близко до реалната стойност отколкото ако вземеш поотделно X1[V] или X2[V]. На подобен принцип работят Sigma Delta АЦП-тата, на които можеш да разширяваш и свиваш разредността по твое желание и които са много точни, но са за бавни процеси.
Според мен, ако направиш и сумираш стойността на 2 на N-та измервания с DS1820 в една резултатна клетка, след което махнеш част от младшите битове, които ще се клатят като пиян човек на хоро, можеш спокойно да направиш измерването от 12-битово на да речем 16-битово. Например, имам LM335Z, вързан към 10-битово АЦП на PIC18F2520, правя 1024 измервания, става 20 битово АЦП, но от изследване на резултата разбрах, че на младшите 6-бита не мога да разчитам, тъй че ги махам. Получава се 14-битово АЦП, при което измерената стойност е много стабилна, а теглото на 1 бит при даденото Vref = 3.98V е
242.9 uV и ми дава основание да изписвам измерената стойност с 1 десета от градуса ( 242.9uV делено на 10mV на градус при LM335Z дава 0.024 градуса разделителна способност ) . При съпоставка на така направен термометър със сензор Pt1000 в термокамера, се оказа че грешката ми е 1 десета от градуса в обхвата от 30 до 100 градуса.


(аз:)
Здравей Колега,
Първо - респект че споделяш хубави практически неща с всички нас.
Взех тия дни да се замислям за хоби терморегулатор за инкубатор и това е причината да се реша да те занимавам със собств. си проблеми.
Моля те да ме светнеш с 2-3 думи за аналоговата част при измервания със LM335, защото явно имате някакво ноу-хау залегнало в нея и/или в едно/дву-точкова софтуерна калибрация. По спецификация, в некалибрирана схема този сензор е със точност 2-4 гр.Ц при 25 гр.Ц и от 4 до 9 гр.Ц за целия си обхват. Освен това дават и някаква нелинейност, като е от 0,3 до 1,5 гр.Ц. Искам да кажа че съм малко объркан. Много ще се радвам да напишеш мнението си по тия размисли и страсти.

(Второто ми питане е към друг колега)


..позволете да попитам - снощи попаднах на тема в която споменавате че ще измервате температура със DS1820 и LM335 в една и съща схема с PIC (с цел сравнение). Тъй като и двата сензора не ги познавам, ми беше много любопитно какво сте постигнали по темата ?
Един колега пише че е постигнал точност +/- 0.1гр.Ц за обхвата 30-100гр.Ц със LM335.
Та за този LM335 дори няма графика в дейташита му как изглежда нелинейноста в обхвата на работата му.
Пак там пише за нелинейност от +/-0.3 до +/-1.5гр.Ц.
Забелязах че за "не по-малко линейния" LM35, има освен таблични числа, и цяла графика - по точно крива на нелинейността му.
Продължавам да съм малко объркан относно възможностите на LM335 и DS1820.
Ще се радвам да видя мнението ви..


Вие сте колеги ->

Автор:  Cekins [ Нед Яну 01, 2012 1:39 pm ]
Заглавие:  Re: Нова(стара) тема с температурни измервания - LM335 и DS1

Първо всички IC датчици за температура работят на почти един и същ принцип(самия датчик за температура е все някакъв вид диод). Просто тия с цифров изход имат и ацп със съпровождаща коммуникация. Второ - аз не мога да се съглася че с много измервания и усредняване може да се докарат дори и 2 допълнителни и ВЕРНИ бита. Спор няма че ще е стабилна стойността. Не мога да се съглася че при измерване "между" резолюцита на ацп-то измерванията по бройка ще се разпределят според това къде точно е това "между" просто ще има +/- 1бит с хаотично разпределение. Ако искаш измерване с висока резолюция просто ползвай сигма делта ацп и ще получиш и 18 "реалнни" (горе-долу) бита. Друг е въпроса каква ще е скоростта и дали процеса ще позволява толкова бавно измерване.

Автор:  bateAz [ Нед Яну 01, 2012 1:52 pm ]
Заглавие:  Re: Нова(стара) тема с температурни измервания - LM335 и DS1

Много ми е интересно как са измерени тези +/- 0.1"С. Един калибриран термометър за тази точност ( трябва ти поне такъв с макс 30 m"C грешка ) струва повече от годишната заплата на повечето български инженери. Отделно си сака и термокамера с константен градиент.

Автор:  Cekins [ Нед Яну 01, 2012 2:06 pm ]
Заглавие:  Re: Нова(стара) тема с температурни измервания - LM335 и DS1

Ами това го обсъждахме надълго и нашироко в друга тема. Просто някой хора не правят особена разлика между резолюция и точност. Резолюция даже и 0.01 градус може да се докара, ама каква ще е точността никой не знае.

Миналата година ми попадна един разходомер (електрониката) от цистерна-бензиностанция - леко повреден - човека каза че струвал къде 20к Евро. Та там електрониката за мерене на температурата е две шепи чаркове, кой от кой по екзотичен. Установих че мерят с pt100 - на платката има три супер точни резистора за -50, 100 и 250 градуса; двата с точност 0.05% и единия с 0.1%.АЦП-то някакво сигма делта 16 битово (не помня точно какво). Всички останали елементи около него - с 0.1% до максимум 0.5% и т.н.

Автор:  rednikmarto [ Нед Яну 01, 2012 2:17 pm ]
Заглавие:  Re: Нова(стара) тема с температурни измервания - LM335 и DS1

незнам повече относно постановката на колегата който е имал 0.1гр.Ц точност... той си знае.
аз най-добронамерено проявявам интерес да запълня "празнината" в разбиранията си за употреба на тия сензори, защото и двата ги има в магазина (Комет) и са серийни изделия на сносна цена.

в магазина има по за 40лв. готов "терморегулатор за люпилня" но не искам да е така.
преди време купих специален инвертор 12VDC->~220VAC за циркулационни помпи, български уж щото е специално направен, синусоидален изход, с 50Hz траф., 100W, голям корпус и никак евтин. Бяха изкарали двете жици за външен акумулатор директно през малки отвори до лустер клема на задния панел, викам си - няма нищо че са мърлячи, важно е вътре че е "6". И като дойде деня да видя вътре какво има се потресох. Една ТТЛ схема мой набор генерира 50Hz противотактно, "dead time" няма, за година, година и половина един акумулатор се хвърля (25лв.), защото устройството не се грижи за него достатъчно. Бяха го смърлявили и вътре.
Та затова вече нещо мейд ин БГ - око да види, ръка да пипне.
...
обратно по темата - колега Cekins - имаш ли линк към темата за която пишеш че е развита ?
...
гледах за операционка дето може да подготви сигнал от LM335 за към АЦП -> MCP606 / MCP609 дали е добра възможност като ТТ данни ?

Автор:  Cekins [ Пон Яну 02, 2012 12:02 am ]
Заглавие:  Re: Нова(стара) тема с температурни измервания - LM335 и DS1

Темата за която говоря не е толкова за измерването колкото за терминологията "точност" и "резолюция".

MCP-тата не са лош избор сравнително ефтини и сравнително хубави. Специално тия са с ниска консумация и не са R2R. Ама какво има да му се подготвя на сигнала от LM335?

А тоя терморегулатор дето си го гледал е чисто аналогов - един LM335 и един компаратор. С малко повече желание може да се направи и чисто аналогов ПИД регулатор.

Автор:  bongo_x2 [ Пон Яну 02, 2012 1:57 am ]
Заглавие:  Re: Нова(стара) тема с температурни измервания - LM335 и DS1

Редник Марто, мииирно! Кокошката с 0.1 градус ли поддържа, че ги изкарва вповече?
Иначе си прав да не се доверяваш на купешкото, пък и в случая механиката и познаването на технологията са важното. А ако им викаш "ко-ко-ко" от време навреме... :)

Автор:  plameniv [ Пон Яну 02, 2012 2:34 am ]
Заглавие:  Re: Нова(стара) тема с температурни измервания - LM335 и DS1

Ако е за люпилня 0.1гр точност е като да сложиш на трабант двигател от самолет :roll:
Всичко е толкова латентно с меренто на температурата че понякога и 1гр точност не са от значение, да не говорим че и влажност трябва да се мери. Още повече ако се ползва реле в системата когато го включиш до достигане на температурата имаш време за загравяне и при изключване време на изстиване, това обезсмисля мерене дори с 0.5гр точност.
Ако искаш да постигнеш по голяма точност конвенционално реле не върши работа дори и симистор да е ще започне да цъка твърде често, трябва да минеш на фазово регулиране ама дали има смисъл от целия зор :?

Според мен имаш нужда от един термометър, диод за датчик, един двоен операционен, оптрон и симистор, когато навлезе в режим с термометър си нагласяваш нужната температура, и резултата ще е същия бъди сигурен :)
http://hobby.neomontana-bg.com/kit121.htm

П.С.
Да не забравим че едно от важните неща в люпенето е въртенето на яйцата на много бавни обороти, коокошката го прави относително често да може яйцето да се стопли и от другата си половина. Представи си пингвина на -20гр какво прави за да си излюпи яйцата 8O

Автор:  rednikmarto [ Пон Яну 02, 2012 3:45 am ]
Заглавие:  Re: Нова(стара) тема с температурни измервания - LM335 и DS1

Ето няколко терморегулатора "от магазина"

http://tpetrov.com/search.php?s=%E8%ED%EA%F3%E1%E0%F2%EE%F0

и например конкретно този: http://tpetrov.com/search.php?prod=%D0%A2%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%BE%D1%80%D0%B5%D0%B3%D1%83%D0%BB%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80+%D0%B7%D0%B0+%D0%B8%D0%BD%D0%BA%D1%83%D0%B1%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80+2+500W+%D0%A1+%D0%9A%D0%9B%D0%AE%D0%A7

Както се вижда, резолюцията 0.1гр.Ц е безспорна (вж. дигиталния например).
Точността +/-0.1гр.Ц или макс. +/-0.2гр.Ц май по технологично изискване е такава (не съм категоричен :rolleyes:)
Такива системи се вентилират непрекъснато за да е равномерна температурата.
Аналоговите регулатори в линка по-горе са с термисторен сензор, и принципно поради това (може би) лесно успяват да гонят десетите щом един път са "вкарани" в точката. Виждал съм такива системи в действие, заслужават респект. Не прегряват кой знае колко заради принудително вентилиране на въздуха и относително слабите и неособено инертни нагреватели - осветителни крушки от тия с нажежаемата жичка.
Въпроса за влажноста, въртенето и изхода на регулатора ги оставям настрани към момента по ред причини.

Ей така си наумих че е крайно време такава система да притежава дигитален интерфейс, да няма жизненоважната нужда от постоянно наглеждане чрез друг термометър с човешки интерфейс (какъвто интерфейс считам че те нямат -> тези аналоговите от линка).
Досега съм правил само груби изпълнения с АЦП на микроконтролер, и тия 10мВ/грЦ при LM335 или "уж" по-хубавия LM35 ми се виждат крачка назад в сравнение с "огромния" сигнал от термистора.
От много време не съм пипал операционен усилвател, и в частност прецизен такъв.
Затова се съмнявам в себе си какво мога да постигна с тия 10мВ/грЦ като краен продукт към АЦП на микроконтролер.
Съгласен съм че без човешки интерфейс и микроконтролер може.
И това е добра възможност, особено ако се снабдя с няколко NTC-та.
Ще има да карам до пенсия.

В "магазина" предлагат и дигитален регулатор с DS18B20. http://dobrikit.dir.bg/page91.htm
Много е готин.
Обаче по неясна (за мен) причина е с релеен изход. Това е преодолимо препятствие. :axe:
Щеше да е чудесно да има пропорционално регулиране за -(0.5 до 1)гр.Ц преди точката на настройка. Но няма.
Липсват данни дали е коригирал софтуерно грешката на DS18B20 сензора за обхвата 35-40гр.Ц. Според мен ако това се направи, ще може да се конкурира с всеки термисторен регулатор и да го надмине даже =D> .
Като гледах графиката на грешката на DS18B20 забелязах че е генерирана през 10гр.Ц, т.е. сещате се.
Правя забележки на човека от "Добри кит" но искам да изкажа и уважение за този регулатор :prayer: .
Най-малкото е произвел работещо, лесно повторяемо като електроника изделие.
Има потенциала в следваща версия да е върха (на моите идеи за такъв регулатор).

Автор:  Cekins [ Пон Яну 02, 2012 11:10 am ]
Заглавие:  Re: Нова(стара) тема с температурни измервания - LM335 и DS1

Вече казах, че точност и резолюция са две различни неща. Този регулатор Може и с 0.01 градус резолюция да работи ама няма кой да го измери това. За сметка на това забележи че потенциометъра не е градуиран :) Това е така защото този тип термистори имат около 5% точност. Личен опит - от 20 NTC-та 10к.ом. при 25 градуса нямаше един дето да е 10к. LM335 е много по точен и с малко гимнастики с прецизни ОУ-та може да се докара до доста повече миливолти на градус (офсетване + усилване). Но от това ще се докара само резолюция, а не точност.

За прецизност на регулирането е най-добре естествено да се ползва някакъв ПИД. За това повече можеш да прочетеш тук :http://en.wikipedia.org/wiki/PID_controller.

За измерване на температурата най-добре е с pt100 с добра excitation circuit. Добра схема с описание има тук : http://ww1.microchip.com/downloads/en/A ... 00687c.pdf

В схемата на стр.4 последния операционен се смята с по-голямо усилване за стесняване на обхвата. За калибриране на схемата е необходимо единствено 100 ома точно съпротивление. С 12 битово АЦП, ако схемата се настрои в обхват около 400 градуса по Келвин, ще имаш 0.1 градуса на бит реална резолюция. С малко филтриране и овърсемплинг ще получиш удивително добри резултати като стабилност на показанието. Ама точността вече както казахме е друга бира :) Там вече батето изкоментира как стоят нещата.

Автор:  Desert Leo [ Пон Яну 02, 2012 11:20 am ]
Заглавие:  Re: Нова(стара) тема с температурни измервания - LM335 и DS1

Сега вече ми се изясни приложението ти.

Не съм правил инкубатор, щото моите кокошки са си природни такива.
Ще стане и с LM335, DS1820, термистор или каквото имаш - и с диод става.
По-важно е не точното измерване на температурата, а поддържането на тази температура в определени граници, така, че мисли за терморегулатора и не забравяй инертността на датчика ти.
Влажността и периодичното завъртан на яйцата също са важни, като и вида на яйцата - едно е да лъпиш нилски крокодилчета - друго е пртичи яйца.

Автор:  RM [ Пон Яну 02, 2012 11:26 am ]
Заглавие:  Re: Нова(стара) тема с температурни измервания - LM335 и DS1

Цитат:
В "магазина" предлагат и дигитален регулатор с DS18B20. http://dobrikit.dir.bg/page91.htm
Много е готин.
0,5 градуса грешка и да се постигне настройка 0,1 градуса ... тва го могат само от ВРАЦА 8O :finga:
С термодатчици последно с LM75A.
За него пише
Цитат:
The temperature register always stores an 11-bit 2's complement data giving a
temperature resolution of 0.125 °C.

СУПЕР ...
Но в действителност
Цитат:
Temperature accuracy of:
- ±2 °C from -25 °C to +100 °C
- ±3 °C from -55 °C to +125 °C

Значи лепиш един етикет " ТОЧНОСТ 0,125C" и си пръв в бизнеса.

Автор:  Cekins [ Пон Яну 02, 2012 11:39 am ]
Заглавие:  Re: Нова(стара) тема с температурни измервания - LM335 и DS1

Пък ние ядем доматите с колците.

Поддържането не е проблем - трябва само да докараш малки температурни дрейфове на системата. Със съвременни чарколяци не е чак толкова трудно.

Автор:  bateAz [ Пон Яну 02, 2012 12:03 pm ]
Заглавие:  Re: Нова(стара) тема с температурни измервания - LM335 и DS1

А бе и аз съм правил система с под 0.1"С точност ( не резолюция ! ), но калибровката на един прибор е около 36 часа. Просто нещата са интертни и си сака време. В този обхват вече се появяват и ефекти като "хистерезис", "шум", "стареене" и т.н. Електрическата част на нещата е под 1% от целия проблем.

Автор:  plameniv [ Пон Яну 02, 2012 12:09 pm ]
Заглавие:  Re: Нова(стара) тема с температурни измервания - LM335 и DS1

RM написа:
СУПЕР ...
Но в действителност
Цитат:
Temperature accuracy of:
- ±2 °C from -25 °C to +100 °C
- ±3 °C from -55 °C to +125 °C

Значи лепиш един етикет " ТОЧНОСТ 0,125C" и си пръв в бизнеса.

Да на практика така се получава, абе може и да се постигне тази точност но няма абсолютно никакъв смисъл, +-1гр е напълно достатъчно за случая, по голяма прецизност е хабене на труд, части и т.н., за люпилня дори от контролер няма смисъл, освен ако не се ползва само за мерилка , че ако спече и ще има печени яйца от люпилня :mrgreen:

Страница 1 от 3 Часовете са според зоната UTC + 2 часа [ DST ]
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
http://www.phpbb.com/