Elektroniczna kontrola temperatury w moim browarze

[pablo]

DS niestety ani dokładny, ani tym bardziej możliwy do włożenia bezpośrednio do kadzi, można go obklejać i cudować z rurkami ( ja miałem miedzianą fi 8 ) ale co z tego skoro on pokazuje co chce ;-)

Rozwiń proszę. Jakieś wykresy/wyniki eksperymentów/whatever, które pokażą wady DS?

Przyłączam się do prośby. Jestem bardzo zainteresowany twoimi eksperymentami (metodologia, wyniki). Moje obserwacje nie wykazały takich dziwnych zachowań DS18B20. Sterownik Boleckiego używa do pomiaru temperatury DS18B20 i wielu użytkowników jest zadowolonych.

[gacek]

Po pierwsze nie chcę dyskredytować DS ot tak, więc ważny jest szerszy kontekst. O celu jaki sobie postawiłem pisałem powyżej i moje założenia były takie że z 95% pewnością za 700 PLN w cztery godziny pracy zmontuje cały działający system regulacji - bo robiłem to na studiach. Po drugiej stronie była możliwość budowy takiego układu przy dostępnych zasobach ( pecet ) oraz nakładzie kilkudziesięciu złotych ( DS - kupiłem zmontowany układ we wtyczne RS ) ale to dopiero był pomiar temperatury do tego konieczny był jeszcze układ realizujący sterowanie - czyli jakieś przekaźniki możliwe do sterowania z komputera i tu konieczne okazują się kolejne kilkadziesiąt PLN oraz oprogramowanie.

Rozpocząłem od prostego pomiaru temperatury - DS + Lampomittari - układ DS zamknąłem w rurce fi8 miedzianej wypełnionej pastą termoprzewodzącą i umieściłem to w kadzi zaciernej z wodą. Nie mam niestety żadnych wykresów bo robiłem to dawno, na pececie którego już nie mam i nie bardzo che mi się nawet kopać - bo może gdzieś na dyskach to leży. Ale układ był po pierwsze bardzo wrażliwy na zwykły ruch kabla- podobno kwestia wtyczki, po drugie miał ogromną inercję tzn względem innego cyfrowego termometru pokazywał wzrost temperatury z około 30-40 sek opóźnieniem. Ponadto miałem problem z zawieszaniem się systemu po kilkudziesięciu minutach działania układu. Pominę kwestię uruchomienia gdyż okazało się że jakaś z diód jest niepoprawnie przylutowana itd. Tak więc po wydaniu o ile pamiętam 60 PLN i spędzeniu na forach lekko 40 godzin oraz kilku godzinach testów nabyłem wiedzę że nie wiem jak dokładnie mierzyć temperaturę za pomocą DS. Nawet gdybym absurdalnie optymistycznie założył że za następne 100 PLN jak z płatka zainstaluję kartę usb, przekaźniki i oprogramowanie to i tak nie było to zachęcające. Stąd decyzja o pójściu w sterownik, ponieważ miałem fanaberię żeby móc programować przebieg temperatury sterownik był droższy niż taki gdzie temp ustawia się "z ręki", poza tym postanowiłem kupić nowy dla gwarancji. Efekt opisałem powyżej - działa i zaciera bez mojego czynnego udziału, praktycznie z przemysłową stabilnością i pewnością działania. Ponieważ swój problem rozwiązałem to z oczywistych względów nie zajmuję się już tym tematem.

Ale jeśli ktoś zna kogoś, kto wie gdzie jest ktoś, kto słyszał o kimś, co zbudował działający układ pozwalający bez czynnego udziału przprowadzić proces zacierania w garnku elektrycznym na bazie ukłądu DS18B20 to chętnie dowiem się ile to "naprawdę kosztowało" oraz oczywiście pogratuluję i stawiam piwo

 

A technicznie : DS ma w specyfikacji (http://datasheets.ma.../ds/DS18B20.pdf ) taki parametr jak :

 

Thermometer Error tERR -10°C to +85°C ±0.5°C; -55°C to +125°C ±2°C, ponadto jest parametr DRIFT = ±0.2°C

dla porównania PT100 w zależności od klasy w całym zakresie pomiarowym zależnym od materiału obudowy - bo sam rezystor może pracować o -200 do + 600 St C

Klasa A: t = ± (0.15 + 0.002 x |t|) @ 85°C = ± 0,32°C

Klasa B: t = ± (0.30 + 0.005 x |t|) @ 85°C = ±0,725°C

 

i to wygląda podobnie, dlaczego więc dwa urządzenia działają z zupełnie inną dokładnością - nie wiem, mogę tylko podejrzewać że czujnik pt100 który podaje rezystancję 100 OHM dla 0°C ( 18,52 ohm @ - 200°C oraz 390,48ohm @ 850°C ) jest znacznie bardziej odporny na zakłócenia i łatwiej interpretowalny niż DS który podaje jakiś supermikronapięcie zamieniane w dodatku na sygnał cyfrowy. Sądzę również że charakterystyka termometru DS to jakiś efekt obliczeń teoretycznych w warunkach labolatoryjnych natomiast PT100 są mierzone po prostu zgodnie z PN i stąd ich wyniki nominalne są podobne a faktycznie różne.

[smaug]

Ok, dzięki. Ja dokładności ±0.5°C ani 30-40 sekund opóźnienia nie uważam za problem, bo dla mnie punktem odniesienia jest termometr analogowy. Automatu do zacierania w najbliższym czasie nie przewiduje.

Co do pt100 - fajnie, że on ma taką dokładność, ale potrzebujesz teraz układu pomiarowego, który pozwoli Ci tę dokładność zachować i moim zdaniem będzie to zadanie technicznie trudne.

Ale układ był po pierwsze bardzo wrażliwy na zwykły ruch kabla- podobno kwestia wtyczki, po drugie miał ogromną inercję tzn względem innego cyfrowego termometru pokazywał wzrost temperatury z około 30-40 sek opóźnieniem. Ponadto miałem problem z zawieszaniem się systemu po kilkudziesięciu minutach działania układu. Pominę kwestię uruchomienia gdyż okazało się że jakaś z diód jest niepoprawnie przylutowana itd. Tak więc po wydaniu o ile pamiętam 60 PLN i spędzeniu na forach lekko 40 godzin oraz kilku godzinach testów nabyłem wiedzę że nie wiem jak dokładnie mierzyć temperaturę za pomocą DS.

Ja przepraszam, ale dla mnie to jest coś dziwnego i z tego co rozumiem wydałeś kupę kasy na układ składający się z wtyczki do RSa i kilku diód, coś jak tu: http://kml.jogger.pl/2009/10/29/termometr-cyfrowy-ds18b20-na-rs232-com-i-usb/

[gacek]

bo to drogie urządzenie jest ( ok 400 PLN) i wymaga sterownika z wyjściem liniowym.

400zł? za 370 kupisz nowy sterownik bolka...mercedes.Ja za gotowy sterownik -regulator z przełączaniem ręcznym lub PID dałem 149zł ,początkowo chciałem kupić z HongKongu-poniżej 100zł ,ale nie "kumałem"tej instrukcji,ustawień,kalibracji i dodatkowo trzeba było dokupić SSR i sondę a tu dostałem z sondą w komplecie.Oczywiście mój jest bez "kroków"

Ceny to długa historia :-) Trzbeba jednak uwspólnić słownik :

PID - to algorytm regulacji ( proporcjonalno różniczkująco całkujący ) - i faktycznie sterownik z PID można kupić za 150 PLN

Sterownik mocy - to urządzenie które zamienia sygnał sterujący ( prądowy lub napięciowy ) na moc czynną - wygląda tak: http://www.lumel.com.pl/pl/oferta/aparatura_pomiarowo_regulacyjna/sterowniki_mocy_przekazniki_pol/go:wersje/art88.html

Cytat ze strony Boleckiego : "Moc oddana do grzałek jest płynnie regulowana w zakresie 0-100% z krokiem 1%. Przy czym 50% nie oznacza że pracują one ciągle z połową mocy, lecz naprzemiennie są załączane i wyłączane na te sam czas" . Potwierdza że tam również nie ma sterownika mocy a jest przekaźnik - co oczywiście uznaje za dobre rozwiązanie.

"kroki" - czyli regulacja programowa - to zagadnienie dostępnie jeszcze niedawno tylko w sterownikach za ponad 1000 PLN, jedynym wyjątkiem był RE23 firmy LUMEL - taki "Mały fiat z automatyczną klimatyzacją" ale technika idzie do przodu :-)

[gacek]

Ok, dzięki. Ja dokładności ±0.5°C ani 30-40 sekund opóźnienia nie uważam za problem, bo dla mnie punktem odniesienia jest termometr analogowy. Automatu do zacierania w najbliższym czasie nie przewiduje.

Co do pt100 - fajnie, że on ma taką dokładność, ale potrzebujesz teraz układu pomiarowego, który pozwoli Ci tę dokładność zachować i moim zdaniem będzie to zadanie technicznie trudne.

 

Ja przepraszam, ale dla mnie to jest coś dziwnego i z tego co rozumiem wydałeś kupę kasy na układ składający się z wtyczki do RSa i kilku diód, coś jak tu: http://kml.jogger.pl...s232-com-i-usb/

Twoje założenia dot automatu do zacierania oczywiście nie przystają do moich i problem znika :-) i chętnie dowiem sie:

Po co Rozważasz na temat DSa skoro używasz Analogowego termometru i Ci wystarcza ??

( co popieram bo technicznie jest nie do podrobienia i sam uważyłem kilka warek z łychą w jednej ręce i termometrem w drugiej a sterowanie realizowałem wyjmując i wkładając do gniazdka wtyczkę grzałki )

 

w 30-40 sekund kadź z grzałką 1,8 KW ogrzewa sie o około 1stC z błędem termometru na poziomie 0,5 daje nam odczyt +/- 1,5 stC rozbieżny od rzeczywistości.

Działanie układu pomiarowego wraz z wykonawczym Możesz prześledzić w jednym z moich poprzednich postów jest wykres - jeśli nawet dodamy tam błąd odczytu to wynik i tak jest zdowalający.

 

DSa próbowałem zrobić najpierw sam - wyszło jak zwykle ;-) więc kupiłem coś takiego: http://allegro.pl/ad...2801670154.html i stąd ta kupa kasy - liczyłem że to będzie działać i zaoszczędzi mi czasu na wertowaniu forów.

[Michoo]

Rozpocząłem od prostego pomiaru temperatury - DS + Lampomittari - układ DS zamknąłem w rurce fi8 miedzianej wypełnionej pastą termoprzewodzącą i umieściłem to w kadzi zaciernej z wodą.

Pasty termoprzewodzące mają przewodność w okolicach 2-4W/m*K. Przewodność cieplna miedzi ~400. Wsadziłeś termometr w rurkę i zamiast docisnąć go do ścianki ty go zaizolowałeś dodając jeszcze pewną pojemność cieplną naokoło - jest to standardowa metoda na analogowy filtr dolnoprzepustowy. Jakiego wyniku się spodziewałeś?

 

Do kontroli temperatury potrzebny jest:

1) czujnik temperatury

[...]

Ad 1) musi być stabilny i dokładny oraz umieszczony tak aby jak najdokładniej mierzyć temperaturę zacieru - DS niestety ani dokładny, ani tym bardziej możliwy do włożenia bezpośrednio do kadzi, można go obklejać i cudować z rurkami ( ja miałem miedzianą fi 8 ) ale co z tego skoro on pokazuje co chce ;-)

A ile zakładasz punktów pomiarowych i jakie masz mieszadło? Mieszanie zacieru jest znacznie istotniejsze od dokładności termometru. Tu masz wykres gradientu w garnku podczas grzania IPY (grzanie od dołu gazem, 7kg słodu, 18l wody) http://grota.be/~mic...zacieranie1.jpg Dlatego też termometr analogowy jest mało wygodny - cały czas zacier musi być mieszany albo masz tylko pomiar w punkcie.

 

Sterownik mocy - to urządzenie które zamienia sygnał sterujący ( prądowy lub napięciowy ) na moc czynną - wygląda tak: http://www.lumel.com...rsje/art88.html

Cytat ze strony Boleckiego : "Moc oddana do grzałek jest płynnie regulowana w zakresie 0-100% z krokiem 1%. Przy czym 50% nie oznacza że pracują one ciągle z połową mocy, lecz naprzemiennie są załączane i wyłączane na te sam czas" . Potwierdza że tam również nie ma sterownika mocy a jest przekaźnik - co oczywiście uznaje za dobre rozwiązanie.

Patrząc na zdjęcie to tam jest SSR, który wycina po kilka okresów sinusoidy. Czyli mniej-więcej to do czego dałeś linka.

 

w 30-40 sekund kadź z grzałką 1,8 KW ogrzewa sie o około 1stC z błędem termometru na poziomie 0,5 daje nam odczyt +/- 1,5 stC rozbieżny od rzeczywistości.

30-40 sekund to kwestia decyzji projektowej, zresztą dla PIDa to nie problem. PT, czy termopara po wpakowaniu w rurkę z pastą będą miały takie same opóźnienie,.

[gacek]

Pasty termoprzewodzące mają przewodność w okolicach 2-4W/m*K. Przewodność cieplna miedzi ~400. Wsadziłeś termometr w rurkę i zamiast docisnąć go do ścianki ty go zaizolowałeś dodając jeszcze pewną pojemność cieplną naokoło - jest to standardowa metoda na analogowy filtr dolnoprzepustowy. Jakiego wyniku się spodziewałeś?

Dobra uwaga dla wszystkich którzy używają pasty :-) ważne żeby pasta zastąpiła tylko i wyłącznie powietrze, którego nie udało się pozbyć w inny sposób. Dociśnięcie DSa do rurki jest o tyle ryzykowne że można go po prosty zniszczyć, ja starałem sie docisnąć rurkę na maxa a resztę wypełniłem pastą.

 

 

A ile zakładasz punktów pomiarowych i jakie masz mieszadło? Mieszanie zacieru jest znacznie istotniejsze od dokładności termometru. Tu masz wykres gradientu w garnku podczas grzania IPY (grzanie od dołu gazem, 7kg słodu, 18l wody) http://grota.be/~mic...zacieranie1.jpg Dlatego też termometr analogowy jest mało wygodny - cały czas zacier musi być mieszany albo masz tylko pomiar w punkcie.

 

Mam jeden punkt pomiarowy - sonda PT100 w osłonie z nierdzewki średnica 4mm - zanurzona pionowo na głębokość 22 cm w garze o głębokości około 35 cm - wychodzi mniej więcej w połowie wysokości zacieru oraz mniej więcej w połowie odległości pomiędzy mieszadłem a brzegiem garnka. Mieszadło mam dwuwirnikowe śr wirnika 150 mm 6 łopat, jeden wirnik tuż przy grzałce na dole drugi mniej więcej w 2/3 zacieru od dołu. n=65 obr/min. Gdybyś dokładnie przeczytał moje wcześniejsze posty - wyraźnie pisałem że homogenicznosć to podstawa, ale warto na to zwracać uwagę.

 

 

Patrząc na zdjęcie to tam jest SSR, który wycina po kilka okresów sinusoidy. Czyli mniej-więcej to do czego dałeś linka.

 

No tu doprecyzujmy: SSR wycinający po kawałku sinusoidy to nie to samo co SSR działający w okresie próbkowania 10s to ważna różnica - generalnie, w zastosowaniu naszym czyli grzałka ok 2 KW to nie ma znaczenia użytkowego. Ten pierwszy SSR jest w stanie np ściemnić o 50% żarówkę lub spowolnić silnik elektryczny powodując ograniczenie mocy czynnej prądu. Ten drugi będzie włączał i wyłączał te urządzenia na czas od 0 do 10 sek, co z uwagi na bezwładność np 20 litrów zacieru da zadowaljący efekt.

 

 

30-40 sekund to kwestia decyzji projektowej, zresztą dla PIDa to nie problem. PT, czy termopara po wpakowaniu w rurkę z pastą będą miały takie same opóźnienie,.

 

A tu już się bardziej nie zgodzę ( albo nie dokońca rozumiem ) PID potrzebuje precyzyjnych pomiarów, skoro wzmacnia, całkuje i różniczkuje uchyb to z opóźnieniem 40 sekund układ będzie trudno ustabilizować. PID w naszym zastosowaniu to temat na kolejny dział bo z uwagi na niesymetryczne działanie ( gar znacznie szybciej się nagrzewa niż stygnie ) można pozbyć się członu różnikujacego i uzyskać bardzo sprawna regulację z zadowalającym uchybem - ale nad tym jeszcze pracuję .

[Wiktor]

czyli pt 100 ma błąd +/- 0,32°C, a DS +/- 0,5°C (w interesującym nas zakresie temp do 85°C)? trochę to skórka za wyprawkę bo DS kosztuje 3,70 a pt100 to 15-20 razy więcej....

[yarrro]

co zbudował działający układ pozwalający bez czynnego udziału przprowadzić proces zacierania w garnku elektrycznym na bazie ukłądu DS18B20 to chętnie dowiem się ile to "naprawdę kosztowało" oraz oczywiście pogratuluję i stawiam piwo

 

Zgłaszam się po nagrodę: http://www.piwo.org/topic/6112-aparatura-sterujaca-do-garnka-z-lidla/page__hl__aparatura

[Michoo]

Dociśnięcie DSa do rurki jest o tyle ryzykowne że można go po prosty zniszczyć, ja starałem sie docisnąć rurkę na maxa a resztę wypełniłem pastą.

Można go docisnąć czymś elastycznym - ja delikatnie zeszlifowałem obudowę tak, żeby przylegała do ścianki rurki, odrobina pasty ceramicznej a z drugiej strony taśma teflonowa zwinięta w kulkę jako docisk.

 

Gdybyś dokładnie przeczytał moje wcześniejsze posty - wyraźnie pisałem że homogenicznosć to podstawa, ale warto na to zwracać uwagę.

Czytałem - napisałeś, że mieszadło, ale nie wspomniałeś jakie. Teraz już widzę, że ok.

 

No tu doprecyzujmy: SSR wycinający po kawałku sinusoidy to nie to samo co SSR działający w okresie próbkowania 10s to ważna różnica - generalnie, w zastosowaniu naszym czyli grzałka ok 2 KW to nie ma znaczenia użytkowego. Ten pierwszy SSR jest w stanie np ściemnić o 50% żarówkę lub spowolnić silnik elektryczny powodując ograniczenie mocy czynnej prądu. Ten drugi będzie włączał i wyłączał te urządzenia na czas od 0 do 10 sek, co z uwagi na bezwładność np 20 litrów zacieru da zadowaljący efekt.

To doprecyzujmy: Są trzy strategie sterowania grzałką zasilaną z sieci za pomocą SSR:

- wycinasz fragment każdego półokresu - lepiej się już nie da bez sporych kombinacji, ale może "siać" zakłóceniami naokoło i przeciąża triak, wymaga wykrywania i synchronizacji do przejścia przez 0, cykl pracy 1/100 s

- wycinasz całe półokresy - zazwyczaj połączenie optotriaka z detekcją zera i triaka/dwóch tyrystorów - pozwala prosto sterować - PWM z procesora na optotriak, cykl pracy 1/2 s

- włączasz/wyłączasz przekaźnik w stosunku proporcjonalnym do wymaganej mocy, jest to rozwinięcie poprzedniej metody tyle że z dłuższym cyklem pracy. Daje się też stosować z przekaźnikiem mechanicznym. Cykl pracy kilka-kilkadziesiąt sekund.

 

PID potrzebuje precyzyjnych pomiarów, skoro wzmacnia, całkuje i różniczkuje uchyb to z opóźnieniem 40 sekund układ będzie trudno ustabilizować. PID w naszym zastosowaniu to temat na kolejny dział bo z uwagi na niesymetryczne działanie ( gar znacznie szybciej się nagrzewa niż stygnie ) można pozbyć się członu różnikujacego i uzyskać bardzo sprawna regulację z zadowalającym uchybem - ale nad tym jeszcze pracuję .

Garnek jest członem całkujacym. Dodałeś do niego człon opóźniający. (I ewentualnie jeszcze jeden mały całkujący.) Odpalasz symulację i widzisz, że masz "overshot" na temperaturze spowodowany opóźnieniem. Dobierasz więc wagi tak, aby go zmniejszyć.

 

czyli pt 100 ma błąd +/- 0,32°C, a DS +/- 0,5°C

Warto jeszcze pamiętać, że DS ma na wyjściu już sygnał cyfrowy a PT wymaga zrobienia stabilnego źródła prądowego i dokłądnego pomiaru - skoro dokładność jest +-0.32°C to mierzyć należałoby tak z ze 4 razy większą dokładnością. PT100 ma około 0.38 Ω/°C - oznacza to, że chcemy miezyć zmiany z dokładnością 32 miliomów.

[Wiktor]

ogółem czujniki platynowe są dobre bo mają stałą charakterystykę w dużym zakresie temperatur - wadą jest to zmiana oporu od temperatury jest niewielka, natomiast półprzewodnikowe mają charakterystykę nieliniową, ale za to zmiana temperatury powoduje dużo większą zmianę oporu. Podobnie jest z termometrami rtęciowymi i alkoholowymi - rtęć ma liniową charakterystykę i szeroki zakres stosowania, ale małą rozszerzalność, a alkohol ma nieliniową charakterystykę, ale za to rozszerzalność 5-6 razy większą.

[gacek]

np

co zbudował działający układ pozwalający bez czynnego udziału przprowadzić proces zacierania w garnku elektrycznym na bazie ukłądu DS18B20 to chętnie dowiem się ile to "naprawdę kosztowało" oraz oczywiście pogratuluję i stawiam piwo

 

Zgłaszam się po nagrodę: http://www.piwo.org/...__hl__aparatura

 

Oczywiście gratuluję, zakładam że mogę wierzyć na słowo że aparatura działa bez Twojego udziału tzn wsypujesz słód do wody o określonej temperaturze, odpalasz i rzucasz okiem od czasu do czasu, bo "Pańskie oko ..." a zaciera się samo. Jeśli tak to proszę o adres na który mam posłać nagrodę (może być na PW ew z określeniem preferencji ), a dla pozostałych forumowiczów proszę o rzetelną informacje dot kosztów - zarówno poświęconego czasu na samą pracę i zdobycie ew. wiedzy z uwzględnieniem wykształcenia, nawet jeśli jest to przyjemność, oraz gotówki z opisem czy elementy są ściągalne " z rynku" czy po prostu Znalazłeś na strychu stary sterownik np.: od rakiety Pershing ;-)

[gacek]

To doprecyzujmy: Są trzy strategie sterowania grzałką zasilaną z sieci za pomocą SSR:

No i Wyczerpałeś temat - respect :-)

 

Warto jeszcze pamiętać, że DS ma na wyjściu już sygnał cyfrowy a PT wymaga zrobienia stabilnego źródła prądowego i dokłądnego pomiaru -

Pełna zgoda, choć kwestia zamiany temperatury na sygnał cyfrowy to tajemnica Dallas Semiconductors Co. Ltd :-| a zamiana Ohm w PT100 na Volt jest mniej tajemna.

[Wiktor]

Pełna zgoda, choć kwestia zamiany temperatury na sygnał cyfrowy to tajemnica Dallas Semiconductors Co. Ltd :-| a zamiana Ohm w PT100 na Volt jest mniej tajemna.

wydawało mi się ze w sp[ecyfikacji która była umieszczona tu w wątku była tabela jak zależy sygnał cyfrowy od temperatury

[gacek]

wydawało mi się ze w sp[ecyfikacji która była umieszczona tu w wątku była tabela jak zależy sygnał cyfrowy od temperatury

Prawda, tabelka jest ale czy ona wyjaśnia jak ten sygnał jest zamieniany ? Platyna zmienia swoją oporność w zależności od temperatury - bo takie ma właściwości fizyczne i już. Pomierzenie i przeliczenie oporu na temperaturę ( lub na napięcie i pokazanie tego jako temperaturę na wyświetlaczu ) nie wydaje się być (dla mnie) skomplikowane. Co innego półprzewodniki - albo generalnie konwersja własności fizykochemicznych na sygnał cyfrowy. Moim zdaniem cudów nie ma i przykładowy krzem sam z siebie sygnału cyfrowego nie emituje :-) W takim DSie też chyba trzeba pomierzyć, zinterpretować a potem spróbkować i posłać w świat, ponadto zasilić, może nawet stabilizować napięcie a cała impreza zamknięta jest w mikroobudowie.

Nie chcę tu prowokować do wyjaśnienia jak co działa, dzielę się raczej swoimi odczuciami .

[Wiktor]

ponadto zasilić, może nawet stabilizować napięcie

a jak mierzysz opór platyny ? też musisz wygenerować napięcie i zmierzyć prąd jaki płynie w układzie, a potem ten sygnał przetworzyć na temperaturę. Powiesz pewnie że weźmiesz miernik i będziesz tak sobie mierzył opór, ale on robi dokładnie to samo co DS - generuje napięcie, mierzy prąd, wylicza opór, przekształca na sygnał wyjściowy na wyświetlacz. Na upartego możesz wziąć ten "kawałek krzemu" i mierzyć jego oporność - tyle że wartość będzie się zmieniała inaczej niż dla platyny (będzie bardziej stroma charakterystyka, nie do końca liniowa i opór będzie maleć z temperaturą.

[Michoo]

To jeszcze trochę technobełkotu

Platyna zmienia swoją oporność w zależności od temperatury - bo takie ma właściwości fizyczne i już. Pomierzenie i przeliczenie oporu na temperaturę ( lub na napięcie i pokazanie tego jako temperaturę na wyświetlaczu ) nie wydaje się być (dla mnie) skomplikowane.

O ile nie użyjesz do tego dedykowanego układu scalonego to musisz zbudować przynajmniej stabilne źródło napięcia (można użyć gotowe za jakieś 3-4 PLN) oraz dzielnik rezystorowy. Klasyczne rezystory mają dokładność 5%, a "rezystory precyzyjne" 1% - to oznaczałoby niedokładność rzędu jednego stopnia na samym początku. Trzeba użyć rezystorów 0.1% a ich nie dostanie się "w sklepie za rogiem".

 

Kolejny problem to przetwornik Analog/Cyfra - żeby nie pogorszyć błędu samego PT powinniśmy mieć dokładność przynajmniej 4 razy większą. Zakładamy wiec, że potrzebujemy 400 punktów pomiarowych, czyli 9 bitów. W dość popularnym procesorze atmega8 mamy przetwornik 10 bitowy ale z możliwymi błędami w okolicy 1.75LSB, czyli tak naprawdę 8.25 bita. 2^8.25 = 304, czyli mamy ~75% zakładanej dokładności.

 

Składamy maksymalny błąd: PT +-0.3°C + ADC +-0.3°C + R +-0.1°C - mamy dokładność rzędu +/-0.7°C. Można skalibrować układ - najprościej zmierzyć temperaturę w kilku punktach, obliczyć korektę i interpolować wielomianem. Przy dobrych lotach i starannym układzie możemy uzyskać w ten sposób i 0.1 stopnia dokładności (lepiej niż wynika z samego czujnika).

Co innego półprzewodniki - albo generalnie konwersja własności fizykochemicznych na sygnał cyfrowy.

Tutaj dzieje się dokładnie to samo, tylko zamiast bardzo precyzyjnego PT mamy trochę mniej precyzyjny czujnik oparty o krzem. (Coś jak ten: http://www.scientifi...sors_si410.html ) Cała reszta układu jest logicznie taka sama jakbyśmy my zrobili, tylko dodatkowo producent za nas dokonał obliczenia korekty i zapisał ją w pamięci DS - stąd dokładność +-0.5 stopnia.

[gacek]

To jeszcze trochę technobełkotu

Na prawdę nie chciałem prowokować do takich ciężkich wywodów ale nawet zaciekawiła mnie kwestia przetwarzania i zrodziło się pytanie czy regulator LUMEL RE23 ( http://www.merazet.p...odukty/3433.pdf ) też przetwarza cyfrowo ? Do tej pory tkwię w przekonaniu że nie, ale właśnie zdałem sobie sprawę że mogę być w błedzie. Wprawdzie wpływ tej wiedzy na jakość warzonego piwa oceniam jako nieiwelki, ale skoro już rozwinąłeś temat ...

Albo może Masz wyrobiną fachową opinię na temat technicznych różnic pomiędzy rozwiązaniami klasy LUMEL re23+PT100+SSR oraz np.: sterownik Boleckiego z DS1820. Różnice w cenie są oczywiste ( 700 do 350 ), z postów w tym temacie wynika że mogą działać bardzo podobnie, znając rynek - cudów nie ma jedno musi być w jakimś stopniu gorsze od drugiego, choć są wyjątki albo w konkretnym zastosowaniu różnica nie ma znaczenia.

Mówiąc "technicznych różnic" mam na myśli te które bezpośrednio wpływają na jakość piwa lub np. wygodę pracy.

[bolek]

Możesz ją sobie sam wyrobić patrząc na specyfikacje gorszego i lepszego. Weź też pod uwagę inne klasy i przeznaczenie urządzeń, markę(?).

Nie żebym coś do Ciebie miał, czytam co piszesz i myślę że jako automatyk powinieneś mieć w palcu różne czujniki, sposoby obróbki danych, wady i zalety, podobnie z tymi SSRami- też myślę że nie bardzo wiesz "z czym to się je".

Skoro masz świetny LUMELowski regulator, z doskonałym czujnikiem to dlaczego nie zapuściłeś autoadaptacji tylko stroiłeś go ręcznie przez kilka godzin. Chyba tylko dla zabawy, bo ich algorytmy są dobre.

Nie wiem czemu się uparłeś tak na te "półprzewodniki", nie wiesz jak działa dallas (i w moim mniemaniu, mimo tego że zaprzeczasz) stwierdzasz że jest słabawy- jakiś tam krzem daje milivolty, które idą na ADC. A termopary co dają? V lub kV?, jaki wpływ na pomiar może mieć wielkość sygnału?. Powiedz mi czemu nie dasz tutaj właśnie termopary?.

Otóż DS jest o tyle dobry że np:

- wszelki lipny kontakt elektryczny nie ma wpływu na pomiar, wysyła dane cyfrowe łatwe do dalszej obróbki.

- jest tani i do piwowarskich celów aż nadto dokładny.

 

Sprawa jest prosta, każde rozwiązanie które spełnia wymagania jest dobre. W kolejce następną sprawą jest zazwyczaj cena. Pożyjesz chwilę i doczekasz się czasów gdzie urządzenia klasy RE23 prócz analogowego wejścia będzśą miał też cyfrowe

Edytowane 7 Grudnia 2012 przez bolek

[gacek]

Możesz ją sobie sam wyrobić patrząc na specyfikacje gorszego i lepszego.

No i jakąś opinię mam, a mój post był po to by poznać opinię innych, Twoją również.

Nie żebym coś do Ciebie miał, czytam co piszesz i myślę że jako automatyk powinieneś mieć w palcu różne czujniki, sposoby obróbki danych, wady i zalety, podobnie z tymi SSRami- też myślę że nie bardzo wiesz "z czym to się je".

Zakładam że piwowar piwowarowi piwowarem i nie "mamy nic do siebie" tylko dlatego że ktoś ma różne od nas poglądy lub wiedzę na temat sterowania temperaturą . A automatyk ze mnie to bardziej z nazwy niż z praktyki stąd jakąś wiedzę mam a jakiejś nie mam - to chyba nic złego ?

 

Skoro masz świetny LUMELowski regulator, z doskonałym czujnikiem to dlaczego nie zapuściłeś autoadaptacji tylko stroiłeś go ręcznie przez kilka godzin. Chyba tylko dla zabawy, bo ich algorytmy są dobre.

Autoadaptacja w jego przypadku daje dość bezpieczne nastawy. Ponieważ obiekt jest bardzo stabilny można troche poszaleć co daje lepsze wyniki . Załączam wykres który pokazuje jak w stosunku do wartości zadanej programowo wygląda przebieg zacierania po autoadaptacji i ręcznych ustawieniach (oznaczone jako Td=10 ) . W kółkach zaznaczyłem anomalia jakie występują " z niewiadomych przyczyn" mam po prostu słabe urządzenie rejestrujące - niemożliwe do skalibrowania i zawieszające wartość pomiaru mniej więcej przy tych samych temperaturach. Miałem nawet nadzieję że autotunning załatwi mi problem nastaw ale jak widać na wykresie przeregulowania i czas reakcji były nie do zaakceptowania.

 

Nie wiem czemu się uparłeś tak na te "półprzewodniki", nie wiesz jak działa dallas (i w moim mniemaniu, mimo tego że zaprzeczasz) stwierdzasz że jest słabawy- jakiś tam krzem daje milivolty, które idą na ADC. A termopary co dają? V lub kV?, jaki wpływ na pomiar może mieć wielkość sygnału?. Powiedz mi czemu nie dasz tutaj właśnie termopary?.

Tak, nie wiem jak dział Dallas. Odczucia co do tego urządzenia opisałem najdokładniej jak mogłem.

Termopara byłaby równie dobrym rozwiązaniem co PT100, regulator ma wejście uniwersalne. U mnie kryterium decydującym była dostępność sondy o odpowiednich gabarytach .

 

Otóż DS jest o tyle dobry że np:

- wszelki lipny kontakt elektryczny nie ma wpływu na pomiar, wysyła dane cyfrowe łatwe do dalszej obróbki.

- jest tani i do piwowarskich celów aż nadto dokładny.

Liczyłem właśnie na jakieś opinie w tym duchu, choć może bardziej przemyślane. Bo trudno mi uwierzyć, że wszelki lipny kontakt elektryczny na prawdę nie ma wpływu na pomiar. Z pozostałymi stwierdzeniami trudno sie nie zgodzić.

 

Sprawa jest prosta, każde rozwiązanie które spełnia wymagania jest dobre.

I z tym się zgadzam w 100%

W kolejce następną sprawą jest zazwyczaj cena. Pożyjesz chwilę i doczekasz się czasów gdzie urządzenia klasy RE23 prócz analogowego wejścia będzśą miał też cyfrowe

A stąd się biorą moje wątpliwości. Skoro ustaliliśmy że rozwiązanie cyfrowe oparte np. na DSie może być znacznie tańsze i równie dobre lub nawet lepsze od analogów to nie rozumiem dlaczego nie jest tak powszechne i dostępne na rynku.

[Wiktor]

Liczyłem właśnie na jakieś opinie w tym duchu, choć może bardziej przemyślane. Bo trudno mi uwierzyć, że wszelki lipny kontakt elektryczny na prawdę nie ma wpływu na pomiar. Z pozostałymi stwierdzeniami trudno sie nie zgodzić.

wyobraź sobie że zamiast czujnika masz krasnoludka z lampką. W przypadku DSa krasnoludek gasi i zapala lampkę (odpowiednik zer i jedynek), a w przypadku pt100 ściemnia i rozjaśnia lampkę w sposób ciągły. Łatwiej jest powiedzieć czy lampa jest zapalona czy nie niż stwierdzić jak jasno świeci.

Sterownik jeśli nie odbierze odpowiedniego sygnału cyfrowego to wywali błąd, a w przypadku pt100 jeśli kontakt elektryczny się zmieni (opór wzrośnie) to temperatura też zacznie rosnąć a sterownik nie rozpozna tego jako błąd (chyba że wyskoczy poza skalę...

[gacek]

O ile Twoje wyjaśnienie już prostsze być nie może :-) o tyle moje doświadczenia są nieco inne. Do rejestracji temperatury używam właśnie cyfrowego urządzenia z czujnikiem NTC na przewodzie podpiętego za pomocą USB i wydawało mi się że jest tak jak Piszesz i Bolek również, że cyfrowy pomiar jest odporniejszy na zakłócenia elektryczne ( lipny kontakt, jakieś przepięcia czy nie wiadomo jak wzbudzane mikro napięcia ) - no bo że jakiś wpływ jest to chyba nie ma wątpliwości. Jak widać na moim wykresie urządzenie ma anomalie które można spokojnie nazwać błędem, mało tego kilka pomiarów przebiegało tak, że w trakcie narostu temperatury z 63 do 72 st c ta podskakiwała np do 463 st C na 1 - 2 pomiary ( robię je co 2 sek) a potem znów wracała do normy. W przypadku zmontowanego przeze mnie DSa przyjąłem to za kwestie średnio profesjonalnej konstrukcji, i jakiegoś problemu z połączeniem pinów i gniazda RS ale w przypadku gotowego urządzenia na USB zdarza się to samo i nie mam na to uzasadnienia. Co ciekawe takie "zawieszenia pomiaru" zdarzają się mniej więcej w tych samych temperaturach np przy 66 st , ale również przy 57, 62, czy 73. Obawiam się że trudno będzie dojść czy błędy te są spowodowane pomiarem czy może jego interpretacją przez oprogramowanie.

[Wiktor]

ten czujnik masz podłączony bezpośrednio do portu usb czy masz jakąś przejściówkę i dopiero potem kablem do kompa ?

[pablo]

Nie mam sterownika Boleckiego, ale zamierzam wykorzystać do sterowania zacieraniem starego kompa i podpięty DS18B20 (który czytam owfs).

Wykres z wstępnych testów załączyłem.

Czytanie odbywa się co 5 sekund. Niestabilności pomiaru nie dostrzegłem. Różnica pomiędzy wskazaniami na kompie a termometru elektronicznego którego dotychczas używałem wyniosła 0,4°C i była stała więc pewnie wpiszę to jako stałą poprawkę.

 

Jeśli ktoś może podzielić się jakąś procedurą autoadaptacji prostą w miarę do implementacji będę wdzięczny.

 

EDIT: Może być ważne. Odczytuję 12bitową wartość z czujnika. Czas takiego przetwarzania to ok 0,7 sekundy ale daje to miarodajne efekty.

Edytowane 10 Grudnia 2012 przez pablo

[gacek]

ten czujnik masz podłączony bezpośrednio do portu usb czy masz jakąś przejściówkę i dopiero potem kablem do kompa ?

To jest urządzenie jak na zdjęciu - NTC ( lub coś podobnego) połączone przewodem do "magicznej skrzyneczki z mrugającą diodą" i to do USB.