Svetelektro.com

Svetelektro.com

Meno:
Heslo:
SVETELEKTRO • Teplomer PT100(1000), tlakomer a merač vodivosti

Teplomer PT100(1000), tlakomer a merač vodivosti

Pochváľte sa ostatným čo zaujímave ste vyrobili alebo práve vyrábate!

Moderátori: psichac, Moderátori

Teplomer PT100(1000), tlakomer a merač vodivosti

Odoslaťod mato3000 » 30 Máj 2012, 00:30

Dnes sa mi nechce sedieť nad programovaním a tak som sa rozhodol, že Vám predstavím niečo nové z mojich výrobkov. Keďže potrebujem niekoľko teplomerov (12ks) na prevádzku a nemal som chuť si ich kupovať, tak som sa rozhodol že si ich vyrobím. Celý tento projekt je koncipovaný ako modulové merače, ktoré sa jednoducho pripnú na zdroj, pripojí sa externé čidlo a môžeme merať.

Takže pekne po poriadku , ako prvé predstavím zdroj na ktorého obal sa pripnú tieto moduly. Keďže niesom žiaden elektronik, tak som sa s návrhom obrátil na Boraicha, povedal som mu svoju predstavu a parametre aké potrebujem a ten to zmákol za mňa a návrh bol na svete. ja som to už iba nakreslil, vyleptal, osadil a šlo to takmer na prvý krát. Takže týmto mu ďakujem.

Obrázok

tu sú nejaké jeho parametre:
- napätie ---- 2,5 - 13 V
- prúd ------ 1A
- prúdová a napäťová ochrana
- čo najväčšia stabilita. čidlá majú 16Bit A/D prevod

Takže vcelku sa jedná o jednoduchý zdroj, ale jeho stabilita je mne úplne postačujúca pre 16Bit A/D prevod. Pre porovnanie , ak som použil ako napájanie modulu USB, tak mi hodnota lietala +/- 0,2°C a pri tomto to bolo stabilné a odchýlka je +/-0.004 pred SW úpravou. takže som bol vcelku spokojný. Základ toho zdroja tvorí 20MHz OZ LM7321 v celku prijateľnej cene, s pomalším to nefunguje dobre a referencia napätia je použitá LM4051. tepelná stabilita síce neni najlepšia, ale zatiaľ nemám problém a pomalé výkyvy prúdu nemajú vplyv na toto meranie.

Obrázok

ďalšie fotky tu : http://3itz.gu.ma/

Takže napájanie by bolo. Už len samotné čidlá.

Ako prvé popíšem meranie teploty s PT100(1000). jedná sa o 4 vodičové zapojenie.

Obrázok

Takže cieľom tohoto projektu bolo overiť si ako funguje 16Bit prevod , ako citlivo dokážem spraviť toto meranie a samozrejme vytvoriť pre seba nejaké teplomery použiteľné na prevádzku. Pri tomto zapojení som sa chcel vyhnúť IO typu XTR105 s ktorým mám síce dobré skúsenosti , ale chcel som ísť svojou cestou.

- ako MCU je použitý PIC 16F1937 jedná sa novšiu zrýchlenú radu 16F
- 2x3 sedemsegmentovky
- externý Dif 18Bit A/D prevodník MCP 3423 Delta-Sigma s I2C
- Uref LM4051 bez regulácie ( nie ADJ)
- referenčný 100R odpor 0,05 %
- meraný rozsah je -40 - 250°C ale mne sa nechcelo babrať so zápornými číslami a tak zobrazuje iba 0- 250°C

Prvým problémom bolo ako zobraziť teplotu, tak aby bola jasne viditeľná v šere, v noci a takisto za dňa. Nič lepšie som nevymyslel ako 7-segmentovky, ktoré z celej duše nenávidím kôli nešťastnému multiplexu a kope ovládacích vodičov. Ale nič rozumnejšie ma nenapadlo, lebo LCD používam bežne a mám neustále problémy s odčítavaním.
MCU som použil výkonnejší, lebo som predpokladal jeho vcelku slušné matematické vyťaženie (výpočty sú robené vo 32Bit float.) a samozrejme som nechcel blokovať už aj tak vcelku pomalý A/D prevodník, ktorý bol istým kompromisom medzi cenou a výkonom. Našťastie pri mojich meraniach v prevádzke nejde tak o čas a kľudne sa môžu robiť v 3s intervaloch počas ktorých MCU zvládne cca 40 meraní aj s výpočtami + x zobrazení na 7-segmentovkách.
Obrázok
K tým 7-segmentovkám, jedná sa o moduly s tromi číslicami a ja prevádzam zobrazenie dvoch segmentov na jeden cyklus. Teda 1-4,2-5,3-6 ta , kôli ušetreniu času. Rýchlosť zobrazenia nepoznám , lebo ja som praktický človek a nie teoretik, takže som si nadstavil TIMER1 a potom ho škrtil až kým sa nezačal obraz mihať. V programe ktorý priložím to je aj napísané. Samozrejme toto zobrazovanie je robené v prerušení od spomínaného TIMER1.
Veľmi dôležitou časťou tohoto celku je kalibračný odpor 100R s presnosťou 0,05% a vysokou tepelnou stabilitou. Toto sú špeciálne odpory, ktorých cena sa pohybuje v rozpätí 3- 15E /ks a viac. Takže nejedná sa o obyčajný odpor.
Na doske mám okrem štandartnej kondíkovej filtrácie aj ochranu proti VN statike (2x transil) a možným interferenciám z mobilov , akúsi tlmivku . neviem či to funguje, ale zatiaľ som nemal problém.

Samotné meranie je prevedené tak že najprv sa zmeria A/D na PT100, potom sa zmeria A/D na kalibračnom odpore v čo najkratšom čase a to 40 x, spriemerujú sa. Potom sa z merania na kalibračnom odpore vypočíta U a z neho I, ktoré sa dosadí do druhého výpočtu, kde sa vypočíta R na PT100. Tieto výpočty, Float 32, som robil v ASM ( na počudovanie :D ) a rutiny sú bežne dostupné na stránkach microchipu. Na môj údiv takmer vôbec nezaťažujú MCU a mnoho krát sú spravené doslova za pár desiatok taktov.
Jediné s čím som mal trochu problém tak to bol výpočet teploty z odporu na PT100. riešené to je pomocou tabuľky kde sú základné hodnoty a medzi mimi sa to prepočítava. vcelku zložitý výpočet, ale našťastie som našiel princíp dakde na nete a v C-čku som si to vytvoril skompiloval a vypadol mi asi 1900 riadkový program , z ktorého som ihneď vyhodil cca 450 riadkov C-čkových kktín a spravil som si rutinu v ASM napriek tomu že ma nazvali spiatočníkom, ale ide mi to rýchlo a ušetril som kopu miesta, vyhol som sa kolíziam s mojim programom a znížil som počet premenných na prijateľnú hodnotu. Je to až neskutočné čo to C narobí v inak usporiadanom programe :D
Tieto moduly však nemajú žiaden výstup. lebo slúžia iba na meranie teploty, ale v prípade potreby je tu konektor na programovanie na ktorom sú dva výstupy na prípadnú reguláciu. Voľnej pamäti je v MCU požehnane keďže celý program má len 3,4k.
Avšak modul má jednú nevýhodu, musí sa na začiatku nadstaviť odpor vodiča, teda kábla medzi modulom a čidlom a to sa robí priamo v programe tak že sa nadstaví teplota daného prostredia kde je čidlo, meraná najlepšie Hg teplomerom., alebo sa čidlo nadstaví na známu teplotu. Napríklad, teplota rozdrveného topiaceho sa ľadu s trochou vody.Po tomto nadstavení na jedinú teplotu, môžeme začať merať.

Obrázok

Trošku ma mrzí, že sa mi teplotné čidlá aké sú na poslednom obrázku, teda klasické PT100, dostali do rúk až keď som mal hotové tie moduly. Oni majú v seba aj káblik na porovnanie zmeny odporu v závislosti od teploty a dĺžke kábla. Satačilo by mi spraviť ešte jedno meranie a mal by som ten modul samokaliborovací. :( nevadí nabudúce.

Inak ja používam na svoje merania robené čidlá z podobných ako majú v TME:
http://www.tme.eu/sk/details/pt106051/teplotne-senzory-odporove/#
Obrázok

a to tak že ho priletujem na pripravenú maličkú DPS
Obrázok
Obrázok

potom dám do tej nerezovej trubičky naspodok striekačkou trochu teplovodivej pasty do nej pichnem tú doštičku a zlejem silikónom odolným do 250°C a nechám zatvrdnúť. memám akurát hotový takže meni foto , ale niečo podobné ale vo večšom je aj takéto riešenie do 1/2" obímky na potrubie

Obrázok


Pozornejší si všimli že na konečnom výrobku je zobrazené číslo iba na dve desatinné čísla a ja som spomínal tri. To keď som sa už vyšantil s A/D prevodom a stabilitou, tak som usúdil že je to hodne neprehľadné, lebo tá desatinná čiarka je z diaľky zle vidno. tak som nechal zobrazovať iba dve desatinné čísla a namiesto toho posledného čísla sa zobrazuje ukazovateľ "dynamiky reakcie ". Teda akási šípka a rovná čiara, to ukazuje či teplota stúpa/stojí/klesá. ja to tak omnoho prehľadnejšie. Samozrejme tento ukazovateľ nereaguje na každú zmenu teploty, ale má svoju hysteréziu.


Pri tomto module musím spomenúť ešte ľudí čo mi pomáhali. S odstránením rušení - Jaromír, ktorého som vyspovedal pri pivku. Takže dík a kamarát z FEI BA , ktorému som prevetral CNC aby sa toľko nenudil a nemyslel furt na žúrky a baby. Nebudem menovať aby ho tá jeho nezabila 8)

ešte zopár fotiek y výroby

Obrázok
Obrázok
Obrázok
Obrázok

ostatné fotky :
http://o0x1.gu.ma/

pokračovanie o pár dní, ten tlakomer a vodivostné čidlo síce už mám hotové, ale dnes sa mi už nechce .....

ešte tu je sľúbený program :
Prílohy
PT100 4 vodic.zip
(334.24 KiB) Stiahnutá 137 krát
mato3000
Obrázok používateľa
Power user
Power user
Príspevky: 9552
Založený: 04.01.2009
Bydlisko: BA
Karma: 121

Re: Teplomer PT100(1000), tlakomer a merač vodivosti

Odoslaťod jaromir » 30 Máj 2012, 07:34

Pekne.
Akurat, ze si sa mohol vyhnut pouzitiu externej presnej referencie, ak by pouzil AD s externym Vref a urobil zapojenie tak, ze prud tecuci PT100-vkou je umerny tomuto Vref. Potom jedinym prvkom, ktory urcuje presnost je jeden odpor, ktory ti robi umeru prud/napatie, ostatne su nepodstatne, nemusis mat presne Vref v AD ani externe.
V dalsej verzii to tak mozes urobit, toto funguje, tak to zbytocne neriesit :)
jaromir
Obrázok používateľa
Power user
Power user
Príspevky: 4520
Vek: 35.04
Založený: 08.07.2011
Bydlisko: Bratislava
Karma: 97

Re: Teplomer PT100(1000), tlakomer a merač vodivosti

Odoslaťod mato3000 » 30 Máj 2012, 09:47

hej, v pôvodnom nákrese som to tak mal ale potom, ako som písal, bol to istý kompromis medzi cenou a výkonom. lebo robím veľa týchto modulov a je rozdiel dať za prevodník 2,6E alebo 6E. ale aj tak najlepšia voľba sa mi vidí použitie vyššej rady procesora s 12 - 16 bit A/D. Tam máš v cene všetko.
mato3000
Obrázok používateľa
Power user
Power user
Príspevky: 9552
Založený: 04.01.2009
Bydlisko: BA
Karma: 121

Re: Teplomer PT100(1000), tlakomer a merač vodivosti

Odoslaťod elmoto » 30 Máj 2012, 14:00

No tak to je profesionálne ale čo inšie sa dá od teba očakávať :)
Spýtam sa ak môžem /som elektronik štýlu hobby /

- V zdroji sa spínačom S1 robí manuálny reset pri aktivácií napäťovej ochrany /T3/ prípadne nadprúdovéj /T2/ ?
- V zdroji bol dajaký dôvod použiť taký transformátor ?
- V zdroji odpor R14 je tam naozaj nutný ?

Vďaka.
nie som tu
elmoto
Obrázok používateľa
Ultimate člen
Ultimate člen
Príspevky: 2940
Vek: 39.37
Založený: 15.08.2011
Bydlisko: doma
Karma: 12

Re: Teplomer PT100(1000), tlakomer a merač vodivosti

Odoslaťod mato3000 » 30 Máj 2012, 20:51

1 - hej je to manuálny reset, mali sme aj automatickú verziu, ale to bola hovadina a tak isto sme skúšali aj ochranu cez polymérové poistky ale to bolo pomalé a zle to fungovalo

2 - to trafo je jediné také nízke na 9V, ktoré sa mi zmestilo do krabičky :D . používam 14 a v druhej verzii zdroju bude 18 VA.

3 - hej , uberá mu to na výkone ( bez neho to dá bezproblémovo 2A) , ale stabilita neni taká, preto som zvolil výkonnejšie trafo a ten odpor.
mato3000
Obrázok používateľa
Power user
Power user
Príspevky: 9552
Založený: 04.01.2009
Bydlisko: BA
Karma: 121

Re: Teplomer PT100(1000), tlakomer a merač vodivosti

Odoslaťod Milospr » 30 Máj 2012, 20:58

tie plošaky si si robil sam? samozrejme K+ krasny vyrobok :D
programujem AVR, pište SS
Milospr
Obrázok používateľa
Stály člen
Stály člen
Príspevky: 249
Vek: 21.23
Založený: 16.05.2011
Bydlisko: Liptovský Mikuláš
Karma: 12

Re: Teplomer PT100(1000), tlakomer a merač vodivosti

Odoslaťod JanoL » 30 Máj 2012, 21:18

páči sa mi to celkovo a tiež sa chcem spýtať na tie DPS že či si si to robil sam :D K+
JanoL
Obrázok používateľa
Pokročilý člen
Pokročilý člen
Príspevky: 793
Vek: 20.16
Založený: 19.08.2011
Bydlisko: Liptovský Mikuláš
Karma: 11

Re: Teplomer PT100(1000), tlakomer a merač vodivosti

Odoslaťod mato3000 » 30 Máj 2012, 21:37

hej , všetko si robím doma sám, inak by ma to nebavilo :D
mato3000
Obrázok používateľa
Power user
Power user
Príspevky: 9552
Založený: 04.01.2009
Bydlisko: BA
Karma: 121

Re: Teplomer PT100(1000), tlakomer a merač vodivosti

Odoslaťod JanoL » 30 Máj 2012, 21:50

tak to si vieš parádne plošáky urobiť :D
JanoL
Obrázok používateľa
Pokročilý člen
Pokročilý člen
Príspevky: 793
Vek: 20.16
Založený: 19.08.2011
Bydlisko: Liptovský Mikuláš
Karma: 11

Re: Teplomer PT100(1000), tlakomer a merač vodivosti

Odoslaťod Milospr » 30 Máj 2012, 21:52

zavidim kiežby som to vedel :D tie moje maju polku cesticiek potrhanu a druhu polku podleptanu.. akou metodou robis? odkial mas masku? a tiez by ma zaujimalo cim si tam dal ten text :D
programujem AVR, pište SS
Milospr
Obrázok používateľa
Stály člen
Stály člen
Príspevky: 249
Vek: 21.23
Založený: 16.05.2011
Bydlisko: Liptovský Mikuláš
Karma: 12

Re: Teplomer PT100(1000), tlakomer a merač vodivosti

Odoslaťod mato3000 » 30 Máj 2012, 21:57

v podstate takmer všetky odpovede na tvoje otázky mám v podpise

osvitka: http://betk.gu.ma/
pec: http://8yea.gu.ma/
maska: http://cmkm.gu.ma/

a popisky sú v podstate maska inej farby
mato3000
Obrázok používateľa
Power user
Power user
Príspevky: 9552
Založený: 04.01.2009
Bydlisko: BA
Karma: 121

Re: Teplomer PT100(1000), tlakomer a merač vodivosti

Odoslaťod Milospr » 30 Máj 2012, 22:22

perfektné :D ked budem niečo potrebovať ozvem sa ti

//edit este taka otazocka cim si pajkoval SMD?
programujem AVR, pište SS
Milospr
Obrázok používateľa
Stály člen
Stály člen
Príspevky: 249
Vek: 21.23
Založený: 16.05.2011
Bydlisko: Liptovský Mikuláš
Karma: 12

Re: Teplomer PT100(1000), tlakomer a merač vodivosti

Odoslaťod mato3000 » 01 Jún 2012, 20:45

na pájkovanie používam takúto stanicu

Obrázok

takúto lampu so zvečšovákom
Obrázok

tavidlo , ale mal som už aj lepšie

Obrázok

Cu páslku
Obrázok

a samozrejme presnú pinzetu
Obrázok


a trochu zručnosti
mato3000
Obrázok používateľa
Power user
Power user
Príspevky: 9552
Založený: 04.01.2009
Bydlisko: BA
Karma: 121

Re: Teplomer PT100(1000), tlakomer a merač vodivosti

Odoslaťod smotek7 » 01 Jún 2012, 20:50

Pouzivas aj tu odsavacku?
Ja som snou neni moc spokojny, stale upchata.
Nemusím vedeť váhu elektrónu ak chcem zaspájkovať tranzistor.
smotek7
Pokročilý člen
Pokročilý člen
Príspevky: 521
Vek: 39.65
Založený: 08.08.2011
Bydlisko: PN
Karma: 4

Re: Teplomer PT100(1000), tlakomer a merač vodivosti

Odoslaťod mato3000 » 01 Jún 2012, 20:54

nie, takmer nikdy, tá Cu páska to úplne nahradí a vytiahne Sn aj z prekovov. momentálne ju mám odmontovanú už asi rok a použil som ju za ten rok asi jeden krát.Predtým som ju používal často. Keď sa ti zapcháva, tak ju treba čistiť po použití kým je ešte horúca a vždy to vyčistiť tým drótom na strunke. Myslím že bol v sáčku s tou stanicou.
mato3000
Obrázok používateľa
Power user
Power user
Príspevky: 9552
Založený: 04.01.2009
Bydlisko: BA
Karma: 121

Re: Teplomer PT100(1000), tlakomer a merač vodivosti

Odoslaťod burizon » 07 Jún 2012, 12:25

Ahoj Mato,
priznávam, že netuším ako sa s tou Cu páskou robí. Vlastne aký je postup, Normálne sa pájkou nahreje cín, priloží sa páska a cín sa na ňu akože "odsaje". Dík za info.
burizon
Obrázok používateľa
Stály člen
Stály člen
Príspevky: 499
Založený: 07.11.2007
Karma: 4

Re: Teplomer PT100(1000), tlakomer a merač vodivosti

Odoslaťod TAZ » 07 Jún 2012, 12:38

burizon napísal:Ahoj Mato,
priznávam, že netuším ako sa s tou Cu páskou robí. Vlastne aký je postup, Normálne sa pájkou nahreje cín, priloží sa páska a cín sa na ňu akože "odsaje". Dík za info.

https://www.youtube.com/watch?v=yv3XSR7izW0
Elektrika je jak ženská, šáhneš kam nemáš a máš ji....
TAZ
Obrázok používateľa
Power user
Power user
Príspevky: 925
Vek: 50.84
Založený: 12.02.2008
Bydlisko: Ostrava

Re: Teplomer PT100(1000), tlakomer a merač vodivosti

Odoslaťod burizon » 08 Jún 2012, 18:30

TAZ,
diky.
burizon
Obrázok používateľa
Stály člen
Stály člen
Príspevky: 499
Založený: 07.11.2007
Karma: 4

Re: Teplomer PT100(1000), tlakomer a merač vodivosti

Odoslaťod Washu » 08 Jún 2012, 21:41

mato3000: Kde kupujes tuto Cu pasku? Poznam ju ale neviem kto ju predava v malom. Je vyborna :)
It doesn't matter how beautiful your theory is, it doesn't matter how smart you are. If it doesn't agree with experiment, it's wrong
(Richard Feynman)
Washu
Obrázok používateľa
Power user
Power user
Príspevky: 4521
Vek: -2003.11
Založený: 15.04.2010
Bydlisko: Multiverse
Karma: 24

Re: Teplomer PT100(1000), tlakomer a merač vodivosti

Odoslaťod jenda23 » 08 Jún 2012, 22:14

Todle by mělo výst i GME tu měděnou odsávací pásku
Lokomotiva je jako žena.Je jich stovky typů a každej z nich je jinej,každá z nich je svým způsobem krásná.Když jí chceš aspoň trochu poznat jsou to stovky hodin času.Nejde s ní být aniž bys jí bezmezně miloval,je nemožný jí znát do poslední skulinky
jenda23
Obrázok používateľa
Ultimate člen
Ultimate člen
Príspevky: 4793
Vek: 28.74
Založený: 27.06.2008
Bydlisko: Česká Třebová
Paragraf: 23
Karma: 58

Ďalšia

Naspäť na Môj výrobok

Kto je prítomný

Užívatelia prezerajúci si toto fórum: barokar a 2 hostí.

Forums ©
Autor stránky je Ondrej Závodský(zawin), o graficky design sa stará Ľuboš Fabo(BUFU).

TOPlist

Powered by Copyright © UNITED-NUKE CMS. All Rights Reserved.
Čas potrebný k spracovaniu stránky 0.81 sekúnd