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.

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.

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,.