Радиолоцман Электроника en
расширенный поиск +
  

AD7792, настройка, температура, схема.

Ответ
 
Опции темы Поиск в этой теме Оценить тему
Старый 28.04.2017, 18:11 #1
kek
Знаток
 
Регистрация: 02.12.2010
Сообщений: 50
Репутация: 17
kek Новичок
Новичок
7 1
0 0
По умолчанию AD7792, настройка, температура, схема.

Все, кто хотят измерять температуру с точностью 0.5 градусов по Цельсию Андрею Нильсовичу, эта микрорсхема как из пушки по воробьям, те могут даже не читать данную статью.

Ранее была публикация с громким названием "Идеальный" измеритель температуры. Там была несколько иная схема, теперь же честный PDF. Поделюсь нюансами и практическими рекомендациями. Описание данной микросхемы есть, я его излазил вдоль и поперек, и даже схема EVOLUTION BOARD нашлась… Но ничего практического там нет. Фирмачи хотят сказать: «Вот тебе всё, а конкретику ищи сам».

Нашел. Испытал. И делюсь, дабы не тратили люди время на ерунду.

Постановка задачи.


Мерить температуру с точностью 0.05 градуса Цельсия.
Диапазон измерения 10-130 гр. C.
Стабильность измерений в условиях помех.
Трехпроводная схема для датчика от OWEN.
Сразу поясню, что как таковую температуру я не мерил, а мерил я сопротивления, заранее подобранные, так чтобы они находились все в диапазоне заданных температур, учитывая формулу пересчета:

tC(Pt100) = (Rx(Pt100)/100-1)/0.00385; (1.1)

И если кто-то скажет, что сам платиновый датчик имеет определенный класс точности и эта точность хуже, чем заявленная, то будет прав. Но есть драйв сделать измеритель, а датчик уж как-нибудь… Тем более, что калибровку по двум точкам на основе какого-нибудь сверхточного стороннего прибора, никто не отменял. Не буду описывать программные примеры на каком-либо языке, все пояснения настройки будут в контексте PDF и в рамках содержания регистров AD7792.

Нюансы в основном лежат в области программирования данной микросхемы, а не как не в области схематики. Она такая, как в PDF.

Хотя…

Нюанс №1.

А какого номинала должно быть RREF?

Если датчик Pt100, а заявленный диапазон не выше 130 гр., то RREF = 155-220 Ом. Это расчетные величины. 130 градусам соответствует по этой формуле Rx=150.05 Ом. Почему так?

Вот формула пересчета ADC в Rx (Rx мы вставляем в разъем ТС_Х, см. схему):

Rx = ADC*Rref/32768/Gain, (1.2)

где

ADC – текущие показания DATA REGISTER;
Rref = 220 ом. (в моем случае)
Gain – коэффициент усиления, выбранный в CONFIGURATION REGISTER;
В чем нюанс?

Rref должен как можно ближе соответствовать максимальному сопротивлению, определяющему верхний диапазон температур с учетом пересчета. Эту формулу надо понимать так – вы сравниваете два сопротивления Rx и Rref. Rref определяет внешнее опорное напряжение ADC.

И здесь пропорция:

Rref соответствует коду 65535, а Rx соответствует коду, который меньше этого.

Если выбрать, например Rx=1.5 кОм, то на максимальный Rx=150.05 Ом останется меньше значений ADC. Можно конечно увеличить коэффициент усиления и тем самым увеличить значения ADC, но как показал практический опыт, повышение коэффициента усиления приводит к нелинейности и падению точности и это…

Нюанс №2.

В моем случае коэффициент усиления GAIN=2, а значение источника тока (IOUT1 & IOUT2) = 1mA. В этом случае максимальное сопротивление соответствует коду ADC=44698. Есть еще запас, но мы ограничены теми номиналами сопротивлений, которые есть в наличии для точных сопротивлений.

Нюанс №3.

Это нюанс, касаемый выбора Rref. В PDF сказано:

Reference Voltage Range = 0.1V (Vmin).

Т.е. если вы выбираете значение источника тока и Rref, то их произведение должно быть больше Vmin. Это схемотехническое ограничение. В моем случае

Vref = Rref*( IOUT1+IOUT2) = 220*(1+1)=440 mV; (1.3)

Нюанс №4.

Это касается организации питания аналоговой части микросхемы AVdd. Не надо жмотиться на танталовый электролит. Диод D1 в данном случае работает как фильтр. Не надо ставить индуктивность, она дребезжит из-за того, что потребление микросхемы динамическое и коррелирует с периодом преобразования, которое выбрано пользователем. И здесь…


Нюанс № 5.

Если вы не ограничены быстродействием, то выбирайте максимальный период преобразования. Это относится к значениям бит в MODE REGISTER, FS0,FS1,FS2,FS3 они все устанавливаются в 1.

Нюанс № 6. Легенда об источнике тока.


В PDF в рубрике EXCITATION CURRENT SOURCES приводятся характеристики источников тока. Предположим они не точны, и это так, и более того они не равны друг другу. Некоторые горячие головы предлагают использовать один источник тока, усложняют схему, задействуют еще один канал ADC и усложняют процедуру.

Последний раз редактировалось Admin; 07.05.2017 в 16:04.
kek вне форума  
Оценка +1
Старый 28.04.2017, 18:20 #2
alexzand
Гуру
 
Регистрация: 10.11.2011
Адрес: Taganrog
Сообщений: 8,434
Репутация: 2187
alexzand Гуруalexzand Гуруalexzand Гуруalexzand Гуруalexzand Гуруalexzand Гуруalexzand Гуруalexzand Гуруalexzand Гуруalexzand Гуруalexzand Гуру
Гуру
2,168 489
14 2
По умолчанию

LM35,хорошая микра,проста как АКМ,accuracies of ±0.25°C.Для информации...
alexzand вне форума  
Оценка 0
Старый 28.04.2017, 18:39 #3
kek
Знаток
 
Регистрация: 02.12.2010
Сообщений: 50
Репутация: 17
kek Новичок
Новичок
7 1
0 0
По умолчанию

Удивлен законами форума... Если админы стоят на страже дебилизма, то тогда понятно, нельзя редактировать собственное сообщение и больше двух картинок не собираться!
Тогда так:
http://keklab.ru/articles/3-2010-10-...86-ad7792.html
kek вне форума  
Оценка 0
Старый 28.04.2017, 18:54 #4
kek
Знаток
 
Регистрация: 02.12.2010
Сообщений: 50
Репутация: 17
kek Новичок
Новичок
7 1
0 0
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от alexzand Посмотреть сообщение
LM35,хорошая микра,проста как АКМ,accuracies of ±0.25°C.Для информации...
Задача стоит использовать именно Pt100, всякие иные датчики могут быть точными, но они не стерилизуемы, в этом фишка.
kek вне форума  
Оценка 0
Старый 07.05.2017, 16:16 #5
Admin
Администратор
 
Аватар для Admin
 
Регистрация: 13.03.2006
Сообщений: 1,047
Записей в дневнике: 18
Репутация: 548
Admin отключил(а) отображение уровня репутации
отключил(а) отображение уровня репутации
508 307
0 21
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от kek Посмотреть сообщение
Удивлен законами форума... Если админы стоят на страже дебилизма, то тогда понятно, нельзя редактировать собственное сообщение и больше двух картинок не собираться!
  1. Попрошу Вас подбирать выражения...
  2. На редактирование вашего сообщения Вам выделяется 10 мин после его отправки, более чем достаточно для редактирования опечаток и пр. Это уже обсуждалось и было принято абсолютным большинством участников. Разжевывать сейчас для чего это и возвращаться к этому не хотелось бы, но если чуть подумать, то можно и догадаться...
  3. Вы всегда можете воспользоваться штатным загрузчиком файлов (см. Справку и ЧАВО), в этом случае не будет проблем большими размерами рисунков.
Admin вне форума  
Оценка 0
Старый 07.05.2017, 17:11 #6
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 alexzand Посмотреть сообщение
LM35,хорошая микра,проста как АКМ,accuracies of ±0.25°C.Для информации...
не пишите ерунду, читайте даташиты правильно это типовая нелинейность , а погрешность измерения еще хуже чем у ds18b20 до +/-1С
kek хорошая статья , но уборка рекомендованных емкостей по входу это вы зря, на проме из-за этого можно получить не хилый головняк
DmitriyVDN вне форума  
Оценка 0
Старый 07.05.2017, 19:07 #7
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
Сразу поясню, что как таковую температуру я не мерил, а мерил я сопротивления, заранее подобранные, так чтобы они находились все в диапазоне заданных температур, учитывая формулу пересчета:

tC(Pt100) = (Rx(Pt100)/100-1)/0.00385; (1.1)
это не правильная формула!
для Rt=107,79ом Tc=20С
tC(Pt100) = (107,79/100-1)/0,00385=20,23376623377C
правильная
Tc(Pt100)=(-3,9083e-3+sqrt((3,9083e-3)^2+4*5,775e-7*(1-Rt/100)))/(-2*5,775e-7)
взято отсюда https://en.wikipedia.org/wiki/Resistance_thermometer
Tc(Pt100)=(-3,9083e-3+sqrt((3,9083e-3)^2+4*5,775e-7*(1-107,79/100)))/(-2*5,775e-7)=19,99099146681С
более упрощенная формула
Цитата:
формула расчета температуры от 0 до 850 °C :
Тpt100 = 3383.8098-8658.0088*SQRT(0.1758481-0.000231*Rt)
методическая погрешность расчета от 0 до 850 С составляет 1*10-4
этой же формулой можно пользоваться и в минусовой части, при этом погрешность расчета постепенно
возрастает и составляет 0,02°C при -50°C, 0,2°C при -100°C, 2,4 °C при -200°C.
Tc(Pt100)=3383,8098-8658,0088*sqrt(0,1758481-0,000231*107,79)=19,99108881153C
DmitriyVDN вне форума  
Оценка 0
Старый 08.05.2017, 14:48 #8
kek
Знаток
 
Регистрация: 02.12.2010
Сообщений: 50
Репутация: 17
kek Новичок
Новичок
7 1
0 0
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от DmitriyVDN Посмотреть сообщение

Tc(Pt100)=3383,8098-8658,0088*sqrt(0,1758481-0,000231*107,79)=19,99108881153C
Спасибо, за формулу, я подозревал, что всё должно описываться полиномом в более сложном варианте.
Что касается емкостей на входе, то они будут не лишние это факт. Я не добрался еще до таких тонкостей, хотя плата уже разведена и дебажный её вариант и послужил основой для детального изучения.
kek вне форума  
Оценка 0
Старый 08.05.2017, 15:40 #9
kek
Знаток
 
Регистрация: 02.12.2010
Сообщений: 50
Репутация: 17
kek Новичок
Новичок
7 1
0 0
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от DmitriyVDN Посмотреть сообщение
это не правильная формула!
До кучи. Вот ГОСТ, Таблица А2 - это наш случай.
Табличное значение описывается полиномом.
kek вне форума  
Оценка 0
Старый 13.05.2017, 14:18 #10
kek
Знаток
 
Регистрация: 02.12.2010
Сообщений: 50
Репутация: 17
kek Новичок
Новичок
7 1
0 0
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от DmitriyVDN Посмотреть сообщение
правильная
Tc(Pt100)=(-3,9083e-3+sqrt((3,9083e-3)^2+4*5,775e-7*(1-Rt/100)))/(-2*5,775e-7)
В таблице MS Excell можно вычислять зависимости температуры от сопротивления и наоборот.
kek 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: 03:10.
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