Радиолоцман Электроника en
расширенный поиск +
  

"Идеальный" измеритель температуры

Ответ
 
Опции темы Поиск в этой теме Оценить тему
Старый 10.07.2012, 23:50 #1
kek
Знаток
 
Регистрация: 02.12.2010
Сообщений: 50
Репутация: 17
kek Новичок
Новичок
7 1
0 0
По умолчанию "Идеальный" измеритель температуры

В рамках нового проекта по созданию контроллера для автоматизации лиофильной сушилки появилась возможность исследовать «идеальный» измеритель температуры с датчиком Pt100. Под идеальностью я понимаю следующее. Серийное изделие должно минимизировать всякого рода настройки потенциометров, калибровки программные, измерения каких-то промежуточных параметров и т.д. Идеальность – это когда собрал плату, питание подал и она измеряет все что нужно. Стоимость не имеет значения, но точность измерения при этом должна быть не хуже ±0.1 °C в диапазоне от +40°C до -70°C.
Схема включения датчика Pt100 была выбрана двухпроводная из-за специфики всего изделия, где длина проводов и тип датчиков в серийном выпуске был постоянным и эта систематическая погрешность могла бы учитываться.
Выбор конечно пал на AD7792. Функционал замечательный и тебе два источника тока, и цифровой фильтр и прочие прелести. Долго не мог понять смысл режимов её собственных калибровок. В итоге подпихивая разные, заранее измеренные хорошим тестером сопротивления, убеждаюсь в стабильной погрешности, которая для сопротивлений составляет от 0.3 до 0.5 Ома во всем нужном диапазоне. А в пересчете на градусы это больше 0.8°C. Что не есть хорошо. Надо отдать должное, что стабильность измерений замечательная, ADC на уровне значения 44565 прыгает не более чем на единичку очень редко.
Режим таков: внутренний источник опоры 1,17 вольт, Gain = 32, Источник тока 210uA.


Схема задействована на два измерителя сопротивления, а третий канал измеряет вакуум. Разобравшись с режимами калибровки AD7792, погрешность измерений уменьшилась, но все равно составляла больше заданной.
В итоге, когда я сделал калибровку по двум точкам, погрешность компенсировалась и измерения стали достойными с точностью ±0.05 °C.
Отсутствие «идеальности» в этой микросхеме потребовало все таки проведение калибровки, а источник ошибок оказался прост. Вот выдержка из даташита:
******************************************
EXCITATION CURRENT SOURCES:

Current Matching ±0.5 % typ Matching between IEXC1 and IEXC2; VOUT = 0 V.
******************************************
Оказывается, что заявленный источник тока всем хорош, но его точность гарантируется на уровне ±0.5 %.
Если я в чем-то ошибся и построить идеальный измеритель сопротивлений на микросхеме AD7792 все таки можно, буду только рад это услышать.
kek вне форума  
Оценка 0
Старый 11.07.2012, 00:28 #2
DmitriyVDN
Гуру
 
Аватар для DmitriyVDN
 
Регистрация: 08.11.2009
Сообщений: 1,710
Репутация: 422
DmitriyVDN СпециалистDmitriyVDN СпециалистDmitriyVDN СпециалистDmitriyVDN СпециалистDmitriyVDN Специалист
Специалист
399 81
14 6
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от kek Посмотреть сообщение
точность измерения при этом должна быть не хуже ±0.1 °C в диапазоне от +40°C до -70°C.
Схема включения датчика Pt100 была выбрана двухпроводная из-за специфики всего изделия, где длина проводов и тип датчиков в серийном выпуске был постоянным и эта систематическая погрешность могла бы учитываться.
Выбор конечно пал на AD7792.
в спецификации производитель для кого англитским по белому пишет
о методах компенсации погрешностей измерения (рисунок 21) ???
ну и с этим попутно ознакомится:http://www.meshta.ru/teplo_idea13.html

Последний раз редактировалось DmitriyVDN; 11.07.2012 в 00:43.
DmitriyVDN вне форума  
Оценка 0
Старый 11.07.2012, 01:41 #3
kek
Знаток
 
Регистрация: 02.12.2010
Сообщений: 50
Репутация: 17
kek Новичок
Новичок
7 1
0 0
По умолчанию

В трехпроводной схеме, которую производитель преподносит на рис. 21компенсируется сопротивление проводов, и только. Это хорошо, но вычисление значения сопротивления датчика все равно опирается на априорное значение источника тока, которое имеет погрешность.
kek вне форума  
Оценка 0
Старый 11.07.2012, 02:05 #4
DmitriyVDN
Гуру
 
Аватар для DmitriyVDN
 
Регистрация: 08.11.2009
Сообщений: 1,710
Репутация: 422
DmitriyVDN СпециалистDmitriyVDN СпециалистDmitriyVDN СпециалистDmitriyVDN СпециалистDmitriyVDN Специалист
Специалист
399 81
14 6
По умолчанию

прекращайте читать по диагонали
это для кого написанно:
цитата к рис 21:
Цитата:
Any errors in the analog input voltage due to
the temperature drift of the excitation current are compensated
by the variation of the reference voltage.
перевод:
Цитата:
Любые ошибки в аналоговом входном напряжении из-за
температурного дрейфа электрического тока возбуждения компенсируются
изменением опорного напряжения (Vref).

Последний раз редактировалось DmitriyVDN; 11.07.2012 в 02:13.
DmitriyVDN вне форума  
Оценка 0
Старый 11.07.2012, 02:52 #5
kek
Знаток
 
Регистрация: 02.12.2010
Сообщений: 50
Репутация: 17
kek Новичок
Новичок
7 1
0 0
По умолчанию

Code = 2N – 1***215; [(AIN ***215; GAIN /VREF) + 1]
Это формула на стр. 24. В ней есть VREF, которая в схеме на рис. 21 вычисляется как Rref*IOUT. Rref я купил 0.01% и номинал мне известен, а IOUT с погрешностью!!!
А то, что Вы перевели означает только тот факт, что температурный дрейф источника тока и етого резистора будет компенсироваться изменённым значением VREF, что в свою очередь будет сказываться на значении ADC.
Я даташит хорошо прочитал, и с паяльником сижу не один день. Все её милую изучаю. Пока Вы, отправляя меня читать английским по белому, не убедили меня в том, что системная калибровка с привлечением дополнительных телодвижений не нужна.
kek вне форума  
Оценка 0
Старый 11.07.2012, 07:32 #6
SVNKz
Эксперт
 
Регистрация: 20.04.2011
Адрес: Казахстан г.Алматы
Сообщений: 753
Репутация: 162
SVNKz ЗнатокSVNKz Знаток
Знаток
145 142
19 14
По умолчанию

Тип датчика и фирма известна? Там должна быть быть указана собственная погрешность датчика и инерционность.
Как быстро нужно снимать показания температуры?
Если вы собираетесь выпускать только электронную плату, то обсуждаемые вопросы интересны только самому разработчику.
Если речь идёт об системе измерения, то нужно продумать следующие моменты:
1. Конструкция для установки дачика температуры.
2. Предусматривается ли сертификация системы измерения?
SVNKz вне форума  
Оценка 0
Старый 11.07.2012, 10:49 #7
kek
Знаток
 
Регистрация: 02.12.2010
Сообщений: 50
Репутация: 17
kek Новичок
Новичок
7 1
0 0
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от SVNKz Посмотреть сообщение
Если вы собираетесь выпускать только электронную плату, то обсуждаемые вопросы интересны только самому разработчику.
Я надеюсь, что поднятый вопрос интересен вообще разработчикам, а не только мне. Проблему я описал, но она видимо не понятна. Задача стоит шире: создание микропроцессорных измерительных устройств на основе ADC. И создание таким образом, чтобы иметь приличную точность и отсутствие регулировок. Если точность 1%, то эта задача решается сама собой. Ваши вопросы понятны, но они не отвечают моим поискам: датчик фирмы ОВЕН. Серийное изделие этой фирмы под названием ТРМ использует тот же ADC. Как у них решается проблема калибровки было бы интересно узнать.
А проблема эта имеется и в использовании ADC в составе скажем Atmega16.
Внутреннее опорное напряжение у этих процессоров так же не 2.56 вольта, а колеблется от 2.3 до 2.9 вольт. И какое оно конкретно можно узнать только измерив его.
kek вне форума  
Оценка 0
Старый 11.07.2012, 11:18 #8
SVNKz
Эксперт
 
Регистрация: 20.04.2011
Адрес: Казахстан г.Алматы
Сообщений: 753
Репутация: 162
SVNKz ЗнатокSVNKz Знаток
Знаток
145 142
19 14
По умолчанию

Вы просто хотите выпускать электронную плату с какими-то интересными для вас лично характеристиками?
Перед началом разработки под конкретную задачу проводится маркетинговое исследование. Иначе вы разработаете то, что интересно только вам. Если исследование показало, что есть некоторая потребность, то можно приступить к разработке технического задания на систему или устройство.
В вашем случае нужно разработать единичное устройство с конкретными характеристиками. Выгоднее подобрать аналогичные устройства и собрать на их основе систему измерения.
Заявленная точность измерения температуры 0.1 градуса и двухпроводная схема подключения датчиков, это что-то из области мечты. У вас ведь производство, помехи всевозможные. Да и датчики двухпроводные имеют ограниченную длину проводников. Или ваша система будет размещаться на письменном столе?
SVNKz вне форума  
Оценка 0
Старый 11.07.2012, 11:49 #9
kek
Знаток
 
Регистрация: 02.12.2010
Сообщений: 50
Репутация: 17
kek Новичок
Новичок
7 1
0 0
По умолчанию

Меня интересует AD7792 и её возможности. Все остальные маркетинговые проблемы мы не рассматриваем. Так понятно? Вы с ней работали? Или будите также ссылаться на даташит?
kek вне форума  
Оценка 0
Старый 11.07.2012, 12:30 #10
SVNKz
Эксперт
 
Регистрация: 20.04.2011
Адрес: Казахстан г.Алматы
Сообщений: 753
Репутация: 162
SVNKz ЗнатокSVNKz Знаток
Знаток
145 142
19 14
По умолчанию

С этой микросхемой не работал, но с метрологией и техникой для измерения температуры и вакуума знаком на уровне теории и практики.
Самый красивый, в смысле метрологии, это теплосчётчик СПТ92, в котором уже решены все ваши задумки.
Исходя из ранее созданных сообщений, вы хотите создать "идеальную" плату для измерения сопротивления. "Идеального" не существует... Вы должны определиться с своими потребностями. Какие параметры (точность) вам нужны на самом деле?
SVNKz вне форума  
Оценка 0
Ответ
Опции темы Поиск в этой теме
Поиск в этой теме:

Расширенный поиск
Оценка этой теме
Оценка этой теме:
Похожие темы
Ваши права в разделе
Вы не можете создавать новые темы
Вы не можете отвечать в темах
Вы не можете прикреплять вложения
Вы не можете редактировать свои сообщения

BB коды Вкл.
Смайлы Вкл.
[IMG] код Вкл.
HTML код Выкл.

Быстрый переход
Часовой пояс GMT +3, время: 03:11.
Powered by vBulletin® Version 3.8.8
Copyright ©2000 - 2017, Jelsoft Enterprises Ltd. Перевод: zCarot
Срезы ↓
DIY настольный 3D принтер
Цена: 163 $ (9500 руб.)
Промо-акция, последняя скидка
Лазерный дальномер 40 м
Цена: 16 $ (972 руб.)
Бесплатная доставка: Весь мир
Промо-акция
Очки с подсветкой и сменными окулярами
Цена: от 8 $ (477 руб.)
Бесплатная доставка: Весь мир
радиолоцман вконтакте радиолоцман одноклассники радиолоцман facebook радиолоцман twitter радиолоцман google плюс