Радиолоцман Электроника en
расширенный поиск +
  

"Идеальный" измеритель температуры

Ответ
 
Опции темы Поиск в этой теме Оценить тему
Старый 11.07.2012, 12:55 #11
kek
Знаток
 
Регистрация: 02.12.2010
Сообщений: 50
Репутация: 17
kek Новичок
Новичок
7 1
0 0
По умолчанию

Да, спасибо, посмотрел СПТ92. Если говорить о коммерции, то существующее устройство, которое мы хотим заменить реализовано на 2-х ТРМ-ах фирмы Овен, так как надо снимать показания с четырёх датчиков температуры Pt100 и вакууметр Мерадат-ВИТ19ИТ1. Имеется потребность заменить все эти приборы одним контроллером с ЖКИ и поиметь сервисные функции на основе контроллера.
Для этой задачи вполне дастаточно точности измерения температуры +-0.5 гр. Измерение вакуума - это тоже измерение сопротивления и здесь точность 0.2 Ом. достаточна.
На данный момент я убеждаюсь, что без проведения предварительных системных калибровок такую точность не получить. Схема измерения сопротивления будет двухпроводная, т.е повторяю, ОВЕН делает датчики с заданной длиной проводов, которая вычитается, как систематическая погрешность. Помехи убираются цифорвой фильтрацией, организованной в ADC7792, и это уже проверено.
А мой пост не к этому, свою задачу я решу, я говорю вообще о проблеме измерений сопротивлений. Без хорошего источника тока эту проблему не решить. А источники тока в интегральном исполнении не выпускаются, только источники напряжения. Сочинять на рассыпухе источник тока означает использование сопротивлений с точностью 0.05% и с хорошим ppm. Ну, это гимор. Не получится без предварительных замеров чего-нибудь.
kek вне форума  
Оценка 0
Старый 11.07.2012, 13:26 #12
SVNKz
Гуру
 
Регистрация: 20.04.2011
Адрес: Казахстан г.Алматы
Сообщений: 1,027
Репутация: 197
SVNKz ЗнатокSVNKz Знаток
Знаток
179 185
19 17
По умолчанию

СПТ92 соединялся с датчиками температуры телефонным многожильным кабелем длиной сотни метров. Датчик температуры ТСП или ТСМ, которые сертифицированы и разрешены к применению. А ваши импортные датчики могут быть поверены в вашем центре метрологии? Проверте. Иначе заплатите им за "исследование" стабильности, точности и т. д. ...
SVNKz вне форума  
Оценка 0
Старый 13.07.2012, 02:09 #13
DmitriyVDN
Гуру
 
Аватар для DmitriyVDN
 
Регистрация: 08.11.2009
Сообщений: 1,884
Репутация: 478
DmitriyVDN СпециалистDmitriyVDN СпециалистDmitriyVDN СпециалистDmitriyVDN СпециалистDmitriyVDN Специалист
Специалист
450 96
17 7
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от kek Посмотреть сообщение
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.
вы несколько не правы... температурный дрейф источника тока,но не резистора Rref, будет вызывать изменение Vref !
ну а дальше обычный закон Ома: ток Iref от источника тока одинаков для Rx и Rref и справедливо следующие: Iref= Vref/Rref=Vx/Rx.
Vмзр=Vref/2^n - напряжение младшего значащего разряда АЦП, где n- разрядность АЦП
Vx=N*Vмзр=N*Vref/2^n , где N показания АЦП, отсюда
N=2^n*Vx/Vref = 2^n*Rx/Rref
отсюда следует, что показания АЦП не зависят от стабильности источника тока , и определяются только стабильностью параметров сопротивления Rref
DmitriyVDN вне форума  
Оценка 0
Старый 13.07.2012, 18:49 #14
kek
Знаток
 
Регистрация: 02.12.2010
Сообщений: 50
Репутация: 17
kek Новичок
Новичок
7 1
0 0
По умолчанию

В этом случае все-таки надо иметь хорошее Rref, с хорошей точностью и ppm. Но это хорошее решение, спасибо! Буду проверять...
kek вне форума  
Оценка 0
Старый 13.07.2012, 22:13 #15
DmitriyVDN
Гуру
 
Аватар для DmitriyVDN
 
Регистрация: 08.11.2009
Сообщений: 1,884
Репутация: 478
DmitriyVDN СпециалистDmitriyVDN СпециалистDmitriyVDN СпециалистDmitriyVDN СпециалистDmitriyVDN Специалист
Специалист
450 96
17 7
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от kek Посмотреть сообщение
В этом случае все-таки надо иметь хорошее Rref, с хорошей точностью и ppm. Но это хорошее решение, спасибо! Буду проверять...
что значит с хорошей точностью????
точность номинала Rref в 1% выше крыши....
выглядит примерно так:
пусть Rref=200om, I=10mA => Vref=2V
для 16-разрядного АЦП Vмзр=Vref/65536=30,5175мкВ
скажем при калибровке АЦП насчитал внутренних единиц счета (ВЕС):
0'C= 32000мзр=0,9765625В
100'С=61000мзр=1,8615723В
те диапазон 0-100С=29000мзр, при измерении с точностью 0,1С масштабный коэфф Км=29000/100=290,0
для Rref=202om (погрешность 1%) масштабный коэфф Км= 287,13
собственно масштабный коэф рассчитывается один раз при калибровке
программным методом на уровне "сервиса" устройства
и на уровне пользователя на экран выводится цыфиря для тех же 50,2С
при нулевой погрешности Rref : вычисленная как (46558-32000)/290=50,2С
и при погрешности Rref 1% 46090-31683)/287,13=50,17=50,1С
DmitriyVDN вне форума  
Оценка 0
Старый 14.07.2012, 06:56 #16
SVNKz
Гуру
 
Регистрация: 20.04.2011
Адрес: Казахстан г.Алматы
Сообщений: 1,027
Репутация: 197
SVNKz ЗнатокSVNKz Знаток
Знаток
179 185
19 17
По умолчанию

Расчёт верен для макета и датчика температуры,расположенных на столе. При наличии помехи, а она всегда существует, должен появитья расчёт коэффициента подавления помехи или программным методом выводится значение погрешности измерения.
SVNKz вне форума  
Оценка 0
Старый 14.07.2012, 13:57 #17
kek
Знаток
 
Регистрация: 02.12.2010
Сообщений: 50
Репутация: 17
kek Новичок
Новичок
7 1
0 0
По умолчанию

Мы пока на столе.
kek вне форума  
Оценка 0
Старый 14.07.2012, 13:59 #18
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
что значит с хорошей точностью????
точность номинала Rref в 1% выше крыши....
Не могу пока принять или понять эти рассчеты.
Мы договорились не делать никаких калибровок. Это и есть "идеальность",
которая для AD7792 осуществляется наличием Rref и схемы включения на рис.21 даташита. Идеальность не зависит от источника тока,
как вы правильно подметили, и сошлась вся на Rref и его точности.
Вот формула:
Rx=(N/32768-1)Rref/Gain
Gain - коэф. усиления усилителя в дифференциальном режиме.
N - показания АЦП 16-ти разрядного.
Из неё надо исходить.

Как видите температуры в формуле нет, мы её вычисляем по формуле для стоомной платины Pt100
t'C=(Rx-100)/0.385
Ваши рассчеты масштабного коэфа применимы не к температуре, а к сопротивлению.
И получается, что однопроцентная ошибка Rref ведет к однопроцентной ошибке Rx.
А это в пересчете на температуру, если мы хотим иметь точность 0.1'C:
Rx=t'C*0.385+100, или Rx=0.1*0.385+100 = 100.0385
Поэтому точность Rref должна быть не хуже 0.04%
Я посмотрел прецизионные резисторы 0.01% стоят 500 руб, что дороже AD7792 в 1.8 раза.
Пока это теоретические рассчеты, позже сделаю реальные измерения.
Еще могу добавить, что Rx, Rref, ток источника IOUT и Gain связаны.
В практическом варианте так
IOUT = 210uA
Rx(max) = 119.25 Ohm (50'C в моём случае)
Rref = 1500 Ohm
Gain = 8
N(max)=32768(Rx/Rref*Gain + 1) = 53608
Есть в даташите стр. 24 темное место для меня:
"When the gain is set to 4 or higher, the in-amp
is enabled. The absolute input voltage range when the in-amp is
active is restricted to a range between GND + 300 mV and
AVDD - 1.1 V. "
Именно поэтому при токе 210uA я взял Rref=1500, так как при этом напряжение на входе (REFIN-) > 300mV.
Правильно ли я применил это ограничение не знаю.

Последний раз редактировалось kek; 14.07.2012 в 14:13.
kek вне форума  
Оценка 0
Старый 14.07.2012, 23:24 #19
DmitriyVDN
Гуру
 
Аватар для DmitriyVDN
 
Регистрация: 08.11.2009
Сообщений: 1,884
Репутация: 478
DmitriyVDN СпециалистDmitriyVDN СпециалистDmitriyVDN СпециалистDmitriyVDN СпециалистDmitriyVDN Специалист
Специалист
450 96
17 7
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от kek Посмотреть сообщение
В практическом варианте так
IOUT = 210uA
Rx(max) = 119.25 Ohm (50'C в моём случае)
Rref = 1500 Ohm
Gain = 8
N(max)=32768(Rx/Rref*Gain + 1) = 53608
Есть в даташите стр. 24 темное место для меня:
"When the gain is set to 4 or higher, the in-amp
is enabled. The absolute input voltage range when the in-amp is
active is restricted to a range between GND + 300 mV and
AVDD - 1.1 V. "
Именно поэтому при токе 210uA я взял Rref=1500, так как при этом напряжение на входе (REFIN-) > 300mV.
Правильно ли я применил это ограничение не знаю.
Хороший вариант, но нерабочий.....
максимальная дискретность счета АЦП будет обеспечена при Vx=Vref/Gain
Vx.max=Iout*Rx.max=210uA*119,25=25042,5uV - максимальное напряжение на входе....
Vmzr=Vx/2^16=25042,5uV/65536=0.382uV - напряжение одной дискреты счета,для нормальной работы АЦП это напряжение должно быть больше или равно напряжению смещения входных усилителей....
по даташиту напряжение смещения(читай шаг дискретности АЦП) входных усилителей Vсм.nom=1uv, Vсм.мах=10uV, те для худшего варианта мы получим ошибку в 26 мзр - фактически вы получили 11-12разрядный АЦП.... или 13 разрядный АЦП для Vсм.nom=1uv
те для нормальной работы АЦП должен быть обеспечен ток на уровне >=2mA , внутренние источники тока обеспечивают максимум 1mA , о возможности их параллельной работы на общую нагрузку в даташите ничего не нашел.... хотя если напряжение смешения в номинале, тока в 1mA должно хватить.... так с этим разобрались, теперь по поводу непоняток перевода,доступным языком:
при подключении масштабного усилителя синфазное напряжение на аналоговых входах AIN.. должно быть больше GND+300mV и меньше AVdd-1.1V , а дифференциальное напряжение меньше Vref/Gain.

Формула расчета N(max) у вас не правильная, это для биполярного входного напряжения, а у вас однополярное, правильная формула:
Code=(2^n * AIN * Gain)/Vref
ЗЫ: я бы сделал следующее:
Iout=1mA
Rref=2Kom
Gain=16
N(max,50'C)=65536*16*0,11925/2=62521
N(min,-70,C)=65536*16*0.07494/2=39290
тогда:
Rx=(N(t)*125)>>16

Последний раз редактировалось DmitriyVDN; 15.07.2012 в 02:52.
DmitriyVDN вне форума  
Оценка 0
Старый 17.07.2012, 17:56 #20
kek
Знаток
 
Регистрация: 02.12.2010
Сообщений: 50
Репутация: 17
kek Новичок
Новичок
7 1
0 0
По умолчанию

Да, это правильно. Немного о другом сейчас думаю. Все-таки в этом конкретном проекте соединять датчики буду так, как на моём рисунке, ибо надо 4 датчика + U вакуума + I вакуума. Т.е. все 6 каналов для двух AD7792 задействованы. Возникает проблема быстродействия. 120 мс на канал, т.е. отклик будет почти за секунду.
Все что касается именно трехпроводного варианта, то это пойдет в другой проект. Но проверить надо, на днях сделаю и расскажу.
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: 09:41.
Powered by vBulletin® Version 3.8.8
Copyright ©2000 - 2018, Jelsoft Enterprises Ltd. Перевод: zCarot
Срезы портала ↓
Осциллограф Rohde Schwarz RTB2002
Осциллограф Rohde&Schwarz RTB2002
Цена: от 128 тыс. руб.
Доставка: Россия
Тепловизор Fluke TiX580
Тепловизор Fluke TiX580
Диапазон измеряемых температур: от 20 до +800 °C
Цена: от 1 458 000 руб.
Доставка: Россия
Лазерный дальномер Leica Disto D1
Дальномер Leica Disto D1
Дальность измерения: 0.2 - 40 м
Цена: от 4 999 руб.
Доставка: Россия
Рейтинг@Mail.ru