W dniu 2011-08-25 12:21, r...@p...onet.pl pisze:
>>
>> Obecnie do pomiarów temperatury stosuje się przetworniki delta-sigma,
>> które zawierają filtry cyfrowe które można ustawić na 50Hz. Znacznie to
>> upraszcza budowę filtra między przetwornikiem a czujnikiem. Przetworniki
>> te od razu są dostosowane do podłączenia PT100 lub termopary.
>> Na przykład:
>> http://www.analog.com/static/imported-files/data_she
ets/AD7715.pdf
>>
>> Obecnie już nie stosuje się lineralizacji PT100 w sposób sprzętowy,
>> tylko przy pomocy oprogramowania. Jest znacznie tańsze i dokładniejsze.
>>
>> Rozdzielczość 0.1°C jest czysto hipotetyczna, każdy układ elektroniczny
>> szumi i część z najmłodszych bitów będzie się zmieniać z powodu zakłóceń
>> i szumów.
>
> Właśnie chciałem uniknąć linearyzacji programowej bo procesor ma obsłużyć
> 16 wejść i 16 wyjść cyfrowych transmitowanych po CAN-ie. Dodatkowo jak
> będzie podłączone do przetwornika pod te same wejścia jeszcze inne wejścia
> analogowe to będę musiał na jakiś zworkach wybierać czy wejście PT100 czy
> wejście analogowe 0..10V.
>
> No nic, chyba zastanowię się nad rozwiązaniem programowej linearyzacji.
> A czy mógłbyś podać jakiś schemat podłączenia 3 przewodowego i żeby
> później z tym sygnałem wejść do przetwornika ADC?

http://dev.emcelettronica.com/howto-measure-rtd-resi
stance-temperature-detectors-over-long-distances


--
Pozdrawiam
MD

do góry

W dniu 2011-08-25 12:21, r...@p...onet.pl pisze:
>>
>> Obecnie do pomiarów temperatury stosuje się przetworniki delta-sigma,
>> które zawierają filtry cyfrowe które można ustawić na 50Hz. Znacznie to
>> upraszcza budowę filtra między przetwornikiem a czujnikiem. Przetworniki
>> te od razu są dostosowane do podłączenia PT100 lub termopary.
>> Na przykład:
>> http://www.analog.com/static/imported-files/data_she
ets/AD7715.pdf
>>
>> Obecnie już nie stosuje się lineralizacji PT100 w sposób sprzętowy,
>> tylko przy pomocy oprogramowania. Jest znacznie tańsze i dokładniejsze.
>>
>> Rozdzielczość 0.1°C jest czysto hipotetyczna, każdy układ elektroniczny
>> szumi i część z najmłodszych bitów będzie się zmieniać z powodu zakłóceń
>> i szumów.
>
> Właśnie chciałem uniknąć linearyzacji programowej bo procesor ma obsłużyć
> 16 wejść i 16 wyjść cyfrowych transmitowanych po CAN-ie. Dodatkowo jak
> będzie podłączone do przetwornika pod te same wejścia jeszcze inne wejścia
> analogowe to będę musiał na jakiś zworkach wybierać czy wejście PT100 czy
> wejście analogowe 0..10V.
>
> No nic, chyba zastanowię się nad rozwiązaniem programowej linearyzacji.
> A czy mógłbyś podać jakiś schemat podłączenia 3 przewodowego i żeby
> później z tym sygnałem wejść do przetwornika ADC?

Na schemacie nr 16 powyższego pdf-a, zewrzyj AGND z AIN-, otrzymasz
instalację trzy przewodową ale, jeśli nie musisz, to tego nie rób.
Lepszy jest "pomiar czteroprzewodowy".
Rezystor 6.25kOhm jest rezystorem wzorcowym, warto aby miał dobrą
stabilność temperaturową i tolerancję 0.1% lub lepszą. To wydatek kilku
złotych.
Temperatura najczęściej nie zmienia się zbyt szybko, dlatego korekcja
nieliniowości, nie ma dużych wymagań obliczeniowych.
K.

do góry

W dniu 2011-08-25 12:27, r...@p...onet.pl pisze:
>> PT100 jest z rezystorem R45 w układzie dzielnika napięcia. Dopóki
>> wartość termometru jest mała to rezystor R45 pracuje prawie jako źródło
>> prądowe. Ale im większa jest rezystancja czujnika tym większa
>> nieliniowość sygnału bo maleje prąd płynący przez sumaryczną
>> rezystancję. Zamiast dawać rezystor R45 zrób sobie proste źródło prądowe
>> np na LM317
>> http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm317.pdf Fig.3
>> Ponadto zobacz sobie tabelę:
>> http://www.thermocouple.co.uk/Downloads/TD-TV_PT1A.p
df
>> Nachylenie krzywej R(T) trochę spada i punkt 400 C będzie o 10C niżej od
>> prostej rozpiętej na przykład na punktach 0 i 100C.
>> Możesz po prostu się tymi nieliniowościami nie przejmować i w procku
>> to korygować, ale ja osobiście usunąłbym nieliniowość wynikającą z
>> niepoprawnego pomiaru (dając źródło prądowe) a w procek wszył poprawki
>> na nieliniowość charakterystyki czujnika.
>>
>
> Czyli proponujesz żebym zostawił ten układ i wstawił tam źródło prądowe?
> A wtedy będę jeszcze musiał poprawiać programowo charakterystykę czujnika?

Jak mawiają matematycy: "Przez dowolne trzy punkty można poprowadzić
prostą. O ile ta jest dostatecznie szeroka".
Jak już wykonasz układ, zamiast PT100, na tych samych drutach(!) wstaw
rezystory o znanej rezystancji i z tabeli oblicz, jaką temperaturę
powinien wskazywać miernik. Jak będzie ok, to OK.
K.

do góry

Witam,
dzięki wszystkim za wskazówki na przetwornik do PT100.
Ale wszystkie te schematy dawały wykresy w SPICE nie
takie jak oczekiwałem. Albo w ogóle się nie nadawały do
do niczego.
Pokombinowałem trochę i zrobiłem taki oto schemat:
http://imageshack.us/f/714/pt1002.jpg/
Składa się z dwóch części: źródła prądowego 1mA oraz
układu przetwarzania i linearyzacji.
W SPICE daje prawie liniowy wykres napięcia względem
temperatury w zakresie 0..400 stopni.
Przy 400 stopniach daje na wyjściu 2,5V.
No i mam wreszcie 3 przewodowe połączenie i oparte
na popularnym wzmacniaczu LM324.
Czy mógłby ktoś doświadczony rzucić okiem na ten schemat i
powiedzieć jak to będzie się w rzeczywistości zachowywać?
Czy taki układ jest w ogóle poprawny?

Robert

--
Wysłano z serwisu OnetNiusy: http://niusy.onet.pl

do góry

W swojej wiadomości Robert napisał:
> Witam,
> dzięki wszystkim za wskazówki na przetwornik do PT100.
> Ale wszystkie te schematy dawały wykresy w SPICE nie
> takie jak oczekiwałem. Albo w ogóle się nie nadawały do
> do niczego.
> Pokombinowałem trochę i zrobiłem taki oto schemat:
> http://imageshack.us/f/714/pt1002.jpg/
> Składa się z dwóch części: źródła prądowego 1mA oraz
> układu przetwarzania i linearyzacji.
> W SPICE daje prawie liniowy wykres napięcia względem
> temperatury w zakresie 0..400 stopni.
> Przy 400 stopniach daje na wyjściu 2,5V.
> No i mam wreszcie 3 przewodowe połączenie i oparte
> na popularnym wzmacniaczu LM324.
> Czy mógłby ktoś doświadczony rzucić okiem na ten schemat i
> powiedzieć jak to będzie się w rzeczywistości zachowywać?
> Czy taki układ jest w ogóle poprawny?
>
Witam,
niestety ale chyba te wzmacniacze dla dokładności 0,1oC sie nie nadają.
Offset LM324 to typowo 2mV czyli dla 400stopni +-0,4st błędu na
samych wzmacniaczach bez dodatkowych błędów z rezystorów np 1%
czyli +-4stopnie..

Chyba że ta rozdzielczość to tylko pobożne życzenia i w rzeczywistości
wystarczy dokładność np. +-5 stopni.
--
pzdr, j.r.

do góry

W dniu 2011-09-06 20:24, j.r. pisze:
> W swojej wiadomości Robert napisał:
>> Witam,
>> dzięki wszystkim za wskazówki na przetwornik do PT100.
>> Ale wszystkie te schematy dawały wykresy w SPICE nie
>> takie jak oczekiwałem. Albo w ogóle się nie nadawały do
>> do niczego.
>> Pokombinowałem trochę i zrobiłem taki oto schemat:
>> http://imageshack.us/f/714/pt1002.jpg/
>> Składa się z dwóch części: źródła prądowego 1mA oraz
>> układu przetwarzania i linearyzacji.
>> W SPICE daje prawie liniowy wykres napięcia względem
>> temperatury w zakresie 0..400 stopni.
>> Przy 400 stopniach daje na wyjściu 2,5V.
>> No i mam wreszcie 3 przewodowe połączenie i oparte
>> na popularnym wzmacniaczu LM324.
>> Czy mógłby ktoś doświadczony rzucić okiem na ten schemat i
>> powiedzieć jak to będzie się w rzeczywistości zachowywać?
>> Czy taki układ jest w ogóle poprawny?
>>
> Witam,
> niestety ale chyba te wzmacniacze dla dokładności 0,1oC sie nie nadają.
> Offset LM324 to typowo 2mV czyli dla 400stopni +-0,4st błędu na
> samych wzmacniaczach bez dodatkowych błędów z rezystorów np 1%
> czyli +-4stopnie..
>
> Chyba że ta rozdzielczość to tylko pobożne życzenia i w rzeczywistości
> wystarczy dokładność np. +-5 stopni.

LM324 jak nazwał autor, jest wzmacniaczem popularnym. Ja dodam, że
starym i o archaicznych parametrach.
Offset straszny nie jest, można go zlikwidować programowo. Temperatura
pokojowa, Vos drift nie da mu w kość.
Ja obawiam się szumów, szczególnie typu 1/f. Tym bardziej, że w pdf
nawet nie są specyfikowane, a pamiętam z praktyki, te wzmacniacze mają
wysoki poziom szumów.
Trzeba pamietać, LM324 nie mają wyjść typu R-R, czyli napięcia od zera
nie są się uzyskać z pojedynczym zasilaniem.
Z drugiej strony, wzmocnienie to tylko 17V/V i może będzie tak
jak oczekuje tego autor.
Niech złoży układ i popatrzy, czy mu pasuje, mnie się nie chce go
liczyć. Starocie leżą w muzeum.
K.

do góry

> > Witam,
> > niestety ale chyba te wzmacniacze dla dokładności 0,1oC sie nie nadają.
> > Offset LM324 to typowo 2mV czyli dla 400stopni +-0,4st błędu na
> > samych wzmacniaczach bez dodatkowych błędów z rezystorów np 1%
> > czyli +-4stopnie..
> >
> > Chyba że ta rozdzielczość to tylko pobożne życzenia i w rzeczywistości
> > wystarczy dokładność np. +-5 stopni.
>
> LM324 jak nazwał autor, jest wzmacniaczem popularnym. Ja dodam, że
> starym i o archaicznych parametrach.
> Offset straszny nie jest, można go zlikwidować programowo. Temperatura
> pokojowa, Vos drift nie da mu w kość.
> Ja obawiam się szumów, szczególnie typu 1/f. Tym bardziej, że w pdf
> nawet nie są specyfikowane, a pamiętam z praktyki, te wzmacniacze mają
> wysoki poziom szumów.
> Trzeba pamietać, LM324 nie mają wyjść typu R-R, czyli napięcia od zera
> nie są się uzyskać z pojedynczym zasilaniem.
> Z drugiej strony, wzmocnienie to tylko 17V/V i może będzie tak
> jak oczekuje tego autor.
> Niech złoży układ i popatrzy, czy mu pasuje, mnie się nie chce go
> liczyć. Starocie leżą w muzeum.
> K.

To w takim razie jaki nowszy/lepszy wzmacniacz proponujecie?
Ale który pasowałby do tej aplikacji? Fajnie jakby był
tak popularny jak ten LM324.
Przyznam się szczerze że wzmacniacze nie są moją mocną stroną.

A tak w ogóle to jakie macie doświadczenia w symulacji w PSPICE i
potem w rzeczywistym układzie? Czy można na nim polegać, czy
symulacja daje coś innego niż w rzeczywisty układ?

Robert



--
Wysłano z serwisu OnetNiusy: http://niusy.onet.pl

do góry

>>> niestety ale chyba te wzmacniacze dla dokładności 0,1oC sie nie nadają.
>>> Offset LM324 to typowo 2mV czyli dla 400stopni +-0,4st błędu na
>>> samych wzmacniaczach bez dodatkowych błędów z rezystorów np 1%
>>> czyli +-4stopnie..
>>>
>>> Chyba że ta rozdzielczość to tylko pobożne życzenia i w rzeczywistości
>>> wystarczy dokładność np. +-5 stopni.
>>
>> LM324 jak nazwał autor, jest wzmacniaczem popularnym. Ja dodam, że
>> starym i o archaicznych parametrach.
[...]

> To w takim razie jaki nowszy/lepszy wzmacniacz proponujecie?
> Ale który pasowałby do tej aplikacji? Fajnie jakby był
> tak popularny jak ten LM324.
> Przyznam się szczerze że wzmacniacze nie są moją mocną stroną.
>
> A tak w ogóle to jakie macie doświadczenia w symulacji w PSPICE i
> potem w rzeczywistym układzie? Czy można na nim polegać, czy
> symulacja daje coś innego niż w rzeczywisty układ?

Jeżeli już koniecznie trzeba użyć wzmacniacza operacyjnego (WO) w
podobnej aplikacji jak Twoja, to używa się WO typu chopper lub nowszych
autozero (AZ, AZO). Nie są _popularne_.

Poczytaj książkę Piotr Górecki "Wzmacniacze operacyjne", w sam raz dla
początkujących.

PSPICE (poza szczególnymi przypadkami) jest tak dokładny jak modele
które zostały użyte do symulacji. Dla przykładu, rezystor kupiony w
sklepie, w analizie stałoprądowej, różni się od idealnego tylko o
wartość tolerancji. WO to już inna bajka, jeśli chcesz mieć dość
dokładnie wyniki symulacji używaj modelu WO dostarczonego przez
producenta. Będzie dość dokładnie.

Nie chciałeś posłuchać rady którą udzieliłem na początku, i dobrze.
Przynajmniej się czegoś nauczysz. Układ przy którym obstajesz, traktuję
jako edukacyjny a nie docelowy.
Nie zamieściłeś schematu zasilacza, a to najważniejszy obwód w aplikacji.

Po wykonaniu swojego układu na WO, wstaw 100Ohm w miejsce PT100 i zbierz
pomiary z dłuższego okresu czasu - godziny, doby.
Później podmuchaj na układ suszarką do włosów, niech się rozgrzeje np.
do 50-60°C, gdy będziesz zadowolony z wyników, to dobrze. Napisz na
grupie o wynikach badań.
O innych sprawach na razie nie ma nawet co pisać.
K.

do góry

> Jeżeli już koniecznie trzeba użyć wzmacniacza operacyjnego (WO) w
> podobnej aplikacji jak Twoja, to używa się WO typu chopper lub nowszych
> autozero (AZ, AZO). Nie są _popularne_.
Właśnie poczytałem co nieco o autozero i o chopper. No przyznam się
że różnica w cenie jest spora. LM324 kilkadziesiąt groszy a 2xtaki nowszy
wzmacniacz około 20 zł. Ja muszę mieć 8 takich wejść PT100.
Ale pomijam już cenę, muszę przyznać że te polecone przez Ciebie wzmacniacze
to już niezły postęp w porównaniu z LM324.
Ale skoro już masz taką wiedzę to może poleciłbyś jakiś wzmacniacz z tych
nowych, który nadawałby się do mojej aplikacji? Bo nawet jeżeli jakiś wybiorę,
to wybór może się okazać chybiony. Zresztą fajnie by było użyć w aplikacji
coś nowoczesnego. Pomożesz?

> Poczytaj książkę Piotr Górecki "Wzmacniacze operacyjne", w sam raz dla
> początkujących.
Tak się składa że mam tę książkę. Nawet fajnie są tam opisane wszystkie
parametry wzmacniaczy. Ale jednak praktyka to jest coś, czego nie da
się przeskoczyć. Ja buduję jakieś części analogowe oparte na wzmacniaczach
sporadycznie, stąd moje pytania dotyczące tego problemu.

> PSPICE (poza szczególnymi przypadkami) jest tak dokładny jak modele
> które zostały użyte do symulacji. Dla przykładu, rezystor kupiony w
> sklepie, w analizie stałoprądowej, różni się od idealnego tylko o
> wartość tolerancji. WO to już inna bajka, jeśli chcesz mieć dość
> dokładnie wyniki symulacji używaj modelu WO dostarczonego przez
> producenta. Będzie dość dokładnie.
Właśnie przeglądnąłem modele dostarczane przez producentów, i to są pliki
tekstowe. A ja używam PSPICE w ORCAD-zie a tam jest symbol elementu i za
bardzo nie wiem jak podpiąć ten model od producenta.

> Nie chciałeś posłuchać rady którą udzieliłem na początku, i dobrze.
Wiem że na początku rozmowy proponowałeś układ z AD7715. Ale z opisu w pdf-ie
wynika że jest to przetwornik. Ale w pewnym momencie jest narysowany
jest schemat z podpięciem PT100. I można tak bezpośrednio do niego podłączyć
PT100? Poza tym nie wiem jaki tam podłączyć kwarc? Dużo niewiadomych, mało
praktyki.

> Przynajmniej się czegoś nauczysz. Układ przy którym obstajesz, traktuję
> jako edukacyjny a nie docelowy.
Pewnie teraz podpadnę, ale niestety jest to układ docelowy. Wcale przy nim
nie obstaję. Tylko że na kilka układów przesymulowanych w PSPICE tylko
ten daje wyniki jakie oczekuję.

> Nie zamieściłeś schematu zasilacza, a to najważniejszy obwód w aplikacji.
Wymyśliłem sobie że cały układ (wspomniane układy do PT100 + trochę
cyfrówki + mikrokontroler) będzie zasilane z przetwornicy AIMTEC lub
QLT POWER 24V/5V 400mA.
Czy to dobry pomysł?

> Po wykonaniu swojego układu na WO, wstaw 100Ohm w miejsce PT100 i zbierz
> pomiary z dłuższego okresu czasu - godziny, doby.
> Później podmuchaj na układ suszarką do włosów, niech się rozgrzeje np.
> do 50-60°C, gdy będziesz zadowolony z wyników, to dobrze. Napisz na
> grupie o wynikach badań.
Jak cały układ już zmontuję to napiszę na grupie jakie są wyniki.

> O innych sprawach na razie nie ma nawet co pisać.
A szkoda, na naukę nigdy nie jest za późno.

Robert

--
Wysłano z serwisu OnetNiusy: http://niusy.onet.pl

do góry

W dniu 2011-09-08 08:13, Robert pisze:
>> Jeżeli już koniecznie trzeba użyć wzmacniacza operacyjnego (WO) w
>> podobnej aplikacji jak Twoja, to używa się WO typu chopper lub nowszych
>> autozero (AZ, AZO). Nie są _popularne_.
> Właśnie poczytałem co nieco o autozero i o chopper. No przyznam się
> że różnica w cenie jest spora. LM324 kilkadziesiąt groszy a 2xtaki nowszy
> wzmacniacz około 20 zł. Ja muszę mieć 8 takich wejść PT100.
> Ale pomijam już cenę, muszę przyznać że te polecone przez Ciebie wzmacniacze
> to już niezły postęp w porównaniu z LM324.
> Ale skoro już masz taką wiedzę to może poleciłbyś jakiś wzmacniacz z tych
> nowych, który nadawałby się do mojej aplikacji? Bo nawet jeżeli jakiś wybiorę,
> to wybór może się okazać chybiony. Zresztą fajnie by było użyć w aplikacji
> coś nowoczesnego. Pomożesz?

Mogę odpowiadać na _konkretne_ Twoje pytania, konstruować za Ciebie nie
będę, ok?
W tej aplikacji niezmiennie poleciłbym chopper lub autozero, powodem
jest niezmienny z założenia offset. W innych WO nie stosujących tej
techniki przetwarzania co jakiś czas (kilka miesięcy, rok) trzeba
ponownie kalibrować urządzenie.


> się przeskoczyć. Ja buduję jakieś części analogowe oparte na wzmacniaczach
> sporadycznie, stąd moje pytania dotyczące tego problemu.

Ja też buduję sporadycznie układy w których jest WO, wiem jakie potrafią
być czasem trudności z tego powodu.

> Właśnie przeglądnąłem modele dostarczane przez producentów, i to są pliki
> tekstowe. A ja używam PSPICE w ORCAD-zie a tam jest symbol elementu i za
> bardzo nie wiem jak podpiąć ten model od producenta.

Czołowi producenci WO, udostępniają swoje programy do symulacji na bazie
PSPICE. Ja używam TINA autorstwa Texas Instruments. Analog, Linear też
udostępniają własne.


>> Nie chciałeś posłuchać rady którą udzieliłem na początku, i dobrze.
> Wiem że na początku rozmowy proponowałeś układ z AD7715. Ale z opisu w pdf-ie
> wynika że jest to przetwornik. Ale w pewnym momencie jest narysowany
> jest schemat z podpięciem PT100. I można tak bezpośrednio do niego podłączyć
> PT100? Poza tym nie wiem jaki tam podłączyć kwarc? Dużo niewiadomych, mało
> praktyki.
>
>> Przynajmniej się czegoś nauczysz. Układ przy którym obstajesz, traktuję
>> jako edukacyjny a nie docelowy.
> Pewnie teraz podpadnę, ale niestety jest to układ docelowy. Wcale przy nim
> nie obstaję. Tylko że na kilka układów przesymulowanych w PSPICE tylko
> ten daje wyniki jakie oczekuję.

To masz przechlapane, bo układ będzie relatywnie szybko tracił
kalibrację. Napisałeś o interface CAN, jeżeli do tego będzie to jeździć
na jakimś pojeździe lub pracować w warunkach wibracji to jeszcze gorzej.


>> Nie zamieściłeś schematu zasilacza, a to najważniejszy obwód w aplikacji.
> Wymyśliłem sobie że cały układ (wspomniane układy do PT100 + trochę
> cyfrówki + mikrokontroler) będzie zasilane z przetwornicy AIMTEC lub
> QLT POWER 24V/5V 400mA.
> Czy to dobry pomysł?

Przetwornica w pobliżu układów analogowych to kiepski lub zły pomysł.
Jeżeli nie ma wyjścia, to najpierw uruchamia się cały układ analogowy
zasilany ze stabilizatorów liniowych (sprawdzając oscyloskopem
tętnienia) a dopiero później dokłada przetwornicę i sprawdza, czy "sieje".


>> Po wykonaniu swojego układu na WO, wstaw 100Ohm w miejsce PT100 i zbierz
>> pomiary z dłuższego okresu czasu - godziny, doby.
>> Później podmuchaj na układ suszarką do włosów, niech się rozgrzeje np.
>> do 50-60°C, gdy będziesz zadowolony z wyników, to dobrze. Napisz na
>> grupie o wynikach badań.
> Jak cały układ już zmontuję to napiszę na grupie jakie są wyniki.
>
>> O innych sprawach na razie nie ma nawet co pisać.
> A szkoda, na naukę nigdy nie jest za późno.

To proszę: nie umieściłeś filtrów dolnoprzepustowych między PT100 a WO,
a to bardzo zły pomysł. Policz taki filtr na 10Hz.

Jak popatrzeć na koszta, to może jednak przyjmiesz moją pierwszą
propozycję zastosowania specjalizowanego ADC do PT100?

Daj sobie też spokój z trójprzewodowym układem pomiarowym, dopiero
czteroprzewodowy (układ Kelvina) nie wnosi błędów pomiaru.

K.

do góry