>> Szeregowo złącza pn zasilane prądowo. Cały myk polega na kalibracji i
>> na stabilności źródła prądowego. W tak małym przedziale temperatur
>> można uznać za liniowe. Sygnał z diod zbieramy różnicowo
>> operacyjniakiem. Złącza oczywiście dobrać o możliwie takiej samej
>> charakterystyce.
>> http://neo.dmcs.p.lodz.pl/mins/02_czujniki_termiczne
.pdf
>
> (nie)Cały "myk" polega na kalibracji złącza pn który z definicji
> jest nieliniowy. A do tego złacze się podgrzewa od przepływającego prądu
> znacznie bardziej niż wymagane 0.1°C.

Popatrz sobie na wykresik z linku, zależność od temperatury jest liniowa
a w tak małym
zakresie liniowa jest na pewno. Jak mu dasz 1mA prądu nie podgrzeje się
zbytnio a jak zbierzesz sygnały różnicowo wpływ podgrzania możesz
wyeliminować bo na obu złączach będzie ten sam.

JanuszR

do góry

John Smith pisze:
>>> daleko..... myślałbym nad zastosowaniem termopary, ona naturalnie
>>> służy do pomiaru różnicowego, ale to zupełnie inny przedział
>>> cenowy......
>>
>>
>> Się nie znam na pomiarach temperatur, ale czy naprawdę możliwe jest
>> uzyskanie termoparami dokładności 0.1 °C ?
> Po wykalibrowaniu jest jeszcze dokładniej.
>
>>
>> Ja laik szedłbym w PT1000.
> Z definicji działania: płynący prąd podgrzewa rezystor PT100 fałszując
> (zawyżając) wyniki pomiarów. Znacznie więcej niż te wymagane 0.1°C.
> K.

To zmniejszasz prąd i używasz czulszego miernika. Spokojnie można używać
PT100 do tej dokładności.

--
Pozdrawiam
MD

do góry

John Smith pisze:
>>>> Się nie znam na pomiarach temperatur, ale czy naprawdę możliwe jest
>>>> uzyskanie termoparami dokładności 0.1 °C ?
>>>
>>> Po wykalibrowaniu jest jeszcze dokładniej.
>> Możesz podać jakieś namiary na przykład takiej aplikacji. (nie
>> kwestionuję - pytam z czystej ciekawości)
> Termopara typu S jest stosowana przy odtwarzaniu Międzynarodowej
> Skali Temperatury na poziomie etalonu 1.
> Aplikacja, znajomy pracujący w dawnym (teraz zmienili nazwę) Przemysłowym
> Instytucie Elektroniki, opowiadał jak termoparą kontrolowali rozkład
> temperatury w piecu do dyfuzji półprzewodników.

Bo temperatura ponad 1000C i nie można stosować np. PT100. Zamiast S
można dać termopary Pt-PtRh.

>>>> Ja laik szedłbym w PT1000.
>>>
>>> Z definicji działania: płynący prąd podgrzewa rezystor PT100 fałszując
>>> (zawyżając) wyniki pomiarów. Znacznie więcej niż te wymagane 0.1°C.
>> 1. Dlatego PT1000, a nie PT100 by zmniejszyć zjawisko.
> Zastanów się jak to zjawisko da się zmniejszyć.
>
>> 2. Skoro pomiar jest różnicowy to jest szansa, że zjawisko będzie
>> znacznie zredukowane, tj. oba elementy pomiarowe będą podgrzane w
>> podobny sposób.
> Jest taka nadzieja, ale nie jest to wiedza.

Wprawdzie łatwiej mierzyć różnicowo termopary ale można też PT100 (lub
PT1000) np mostkowo.


--
Pozdrawiam
MD

do góry

J.F. pisze:
> On Fri, 11 Sep 2009 08:06:36 +0200, William Bonawentura wrote:
>> Użytkownik "kogutek" <k...@v...pl> napisał w wiadomości
>>> A czym to wykalibrujesz? Termometrem okiennym z marketu bo ma działkę 0,1.
>
>> Nie będzie potrzebna kalibracja. W sumie nie chodzi o uzyskanie dobrej
>> precyzi pomiaru tylko rozdzielczości różnicy temperatur. Powiedzmy, że delta
>> T może mieć 10 stopni i ja chcę te 10 stopni mierzyć z rozdzielczością 1%.
>
> Rozdzielczoscia 0.1C, powtarzalnoscia 0.1C czy jednak dokladnoscia
> 0.1C ?
>
> Bo jesli sie dobrze domyslam to jakis pomiar ciepla ma wyjsc, to
> przydalaby sie dokladnosc 1%.

No i przy T1-T2=10C ma 1% dla dokładności 0.1C.

>
>> Czyli "kalibracja" miałaby polegać na "zerowaniu" przy wspólnej temperaturze
>> i ustawieniu "100%" przy roboczej różnicy. A potem obserwowaniu zmian od
>> tych początkowych 100% (10 stopni różnicy).
>
> A potem nie wiesz czy roznica spada bo naprawde spada, czy wzmacniacz
> plynie, czy np temperatura na wejsciu rosnie, a czujniki sa nieliniowe

To musi dać wzmacniacze z niskim dryftem temperaturowym, zminimalizować
termosiły na stykach i obserwować jak układ się zachowuje przy zerowej
różnicy temperatur na czujnikach a zmiennej temperaturze miernika.
Nieliniowości wyjdą przy powolnym wspólnym podgrzewaniu obu czujników.
Jednak żeby mieć pewność, że się zrobiło wszystko poprawnie przydałoby
się parę lat doświadczenia w pomiarze temperatur.


>
> Przetrenowalbym dwie termopary i 24-bitowy przetwornik. A noz
> zadziala. Moze z jakim multiplekserem odwracajacym wejscia ..

Źródełko prądowe na 0.1mA. Mostek na dwóch PT100 i wzmacniacz różnicowy
plus ADC lub od razu przetwornik do mostków np AD7730.


--
Pozdrawiam
MD

do góry

> Popatrz sobie na wykresik z linku, zależność od temperatury jest liniowa
> a w tak małym
> zakresie liniowa jest na pewno. Jak mu dasz 1mA prądu nie podgrzeje się
> zbytnio a jak zbierzesz sygnały różnicowo wpływ podgrzania możesz
> wyeliminować bo na obu złączach będzie ten sam.

Nie to, żebym się czepiał, ale jak czujniki mają różną temperaturę, to
też różną rezystancję... więc I^2 * R da różne moce, a więc różnie się
oba czujniki podgrzeją... może różnica będzie nieznaczna, ale obawiam
się, że przy oczekiwanej dokładości 0,1st.C zrobi swoje...
Pozdrawiam
Konop

do góry

Konop pisze:
>> Popatrz sobie na wykresik z linku, zależność od temperatury jest
>> liniowa a w tak małym
>> zakresie liniowa jest na pewno. Jak mu dasz 1mA prądu nie podgrzeje
>> się zbytnio a jak zbierzesz sygnały różnicowo wpływ podgrzania możesz
>> wyeliminować bo na obu złączach będzie ten sam.
>
> Nie to, żebym się czepiał, ale jak czujniki mają różną temperaturę, to
> też różną rezystancję... więc I^2 * R da różne moce, a więc różnie się
> oba czujniki podgrzeją... może różnica będzie nieznaczna, ale obawiam
> się, że przy oczekiwanej dokładości 0,1st.C zrobi swoje...
> Pozdrawiam
> Konop


Przy temperaturach 51,85C i 61,85C mamy odpowiednio 120.1 i 123.9
Ohmów. Przy 1mA daje to różnicę prawie 4 uW przy poziomie wydzielanej
mocy ok 120uW . Samonagrzewanie termometrów PT100 wynosi od 0,06 do
0,08 C/mW. I to w powietrzu.
http://www.alf-sensor.com.pl/files/items/6plkat00R_P
L.pdf
Tak więc przy 1mA może pominąć różnice w samonagrzewaniu.
Mamy wiec po prostu pomiar napięć rzędu 120mV lub pomiar różnicy napięć
rzędu 4mV z dokładnością lepszą niż 40uV.

--
Pozdrawiam
MD

do góry

Konop pisze:
>> Popatrz sobie na wykresik z linku, zależność od temperatury jest
>> liniowa a w tak małym
>> zakresie liniowa jest na pewno. Jak mu dasz 1mA prądu nie podgrzeje
>> się zbytnio a jak zbierzesz sygnały różnicowo wpływ podgrzania możesz
>> wyeliminować bo na obu złączach będzie ten sam.
>
> Nie to, żebym się czepiał, ale jak czujniki mają różną temperaturę, to
> też różną rezystancję... więc I^2 * R da różne moce, a więc różnie się
> oba czujniki podgrzeją... może różnica będzie nieznaczna, ale obawiam
> się, że przy oczekiwanej dokładości 0,1st.C zrobi swoje...
> Pozdrawiam
> Konop

Faktycznie przy czujnikach w różnej temperaturze, przy założeniu stałego
prądu wydzieli sie różna moc wynikła z grzania czujnika prądem roboczym.
Podobnie jest przy czujnikach oporowych. Uniknięcie tego wpływu zależy
od umiejętności mierzącego. Nie będziemy mierzyć obiektu o masie 10g
czujnikiem o masie 5g ponieważ sam czujnik będzie wpływał na obiekt
wyziębiając go lub grzejąc. Aby uzyskać możliwie dokładny pomiar
temperatury stosunek masy obiektu do masy czujnika powinien być jak
największy. Jeżeli przywrzemy czujnik o masie 0,1g do obiektu o masie
1kg możesz być pewny, że różnice wynikłe z niejednakowego grzania się
czujników będą niemierzalne. Poza tym sygnał ze złącza pn jest duży,
spokojnie można zejść na 0,1mA lub niżej. Napięcie pomiaru nie jest
tutaj jak w wypadku czujek PT100 mocno zależne od prądu roboczego, ważne
aby rezystancja wzmacniacza pomiarowego była jak największa. Wtedy
będziesz mógł zejść z prądem roboczym. Trzeba również wziąć pod uwagę,
że mierzymy temperaturę konkretnego punktu obiektu.

JanuszR

JanuszR

do góry

Użytkownik "JanuszR" <r...@o...pl> napisał w wiadomości
news:h8g4uv$5sj$1@news.onet.pl...
> Faktycznie przy czujnikach w różnej temperaturze, przy założeniu stałego
> prądu wydzieli sie różna moc wynikła z grzania czujnika prądem roboczym.
> Podobnie jest przy czujnikach oporowych. Uniknięcie tego wpływu zależy od
> umiejętności mierzącego. Nie będziemy mierzyć obiektu o masie 10g
> czujnikiem o masie 5g ponieważ sam czujnik będzie wpływał na obiekt
> wyziębiając go lub grzejąc. Aby uzyskać możliwie dokładny pomiar
> temperatury stosunek masy obiektu do masy czujnika powinien być jak
> największy. Jeżeli przywrzemy czujnik o masie 0,1g do obiektu o masie 1kg
> możesz być pewny, że różnice wynikłe z niejednakowego grzania się
> czujników będą niemierzalne. Poza tym sygnał ze złącza pn jest duży,
> spokojnie można zejść na 0,1mA lub niżej. Napięcie pomiaru nie jest tutaj
> jak w wypadku czujek PT100 mocno zależne od prądu roboczego, ważne aby
> rezystancja wzmacniacza pomiarowego była jak największa. Wtedy będziesz
> mógł zejść z prądem roboczym. Trzeba również wziąć pod uwagę, że mierzymy
> temperaturę konkretnego punktu obiektu.
>

To będzie przepływ (pomiar temperatury przed i za wymiennikiem) tak więc
samopodgrzewanie czujnika nie będzie chyba istotne.

do góry

William Bonawentura wrote:
>
> Użytkownik "JanuszR" <r...@o...pl> napisał w wiadomości
> news:h8g4uv$5sj$1@news.onet.pl...
>
>> Faktycznie przy czujnikach w różnej temperaturze, przy założeniu
>> stałego prądu wydzieli sie różna moc wynikła z grzania czujnika prądem
>> roboczym. Podobnie jest przy czujnikach oporowych. Uniknięcie tego
[...]

> To będzie przepływ (pomiar temperatury przed i za wymiennikiem) tak więc
> samopodgrzewanie czujnika nie będzie chyba istotne.

ZAWSZE trzeba wziąść to zjawisko pod uwagę.
K.

do góry

On 10 Wrz, 12:49, "William Bonawentura" <n...@i...pl> wrote:
> Jak można w elektroniczny sposób mierzyć różnicę temperatur rządu 10 stopni
> (przed i za wymiennikiem) przy temperaturze medium kilkudziesięciu stopni z
> dokładnością pomiaru różnicy rzędu 0,1 stopnia ? Zwykłe czujniki
> półprzewodnikowe z dioda i pomiar różnicowy ma szansę być wystarczająco
> stabilne ?

Jak się układ pomiarowy zrobi poprawnie i weżmie właściwe czujniki, to
powinno się uzyskać dokładność rzędu 0.1 ...0.3deg. (zależy od zakresu
zmian temperatury czynnika grzewczego (20...100deg) )
1. chyba lepiej by było wziąśc jako czujniki dobre tranzystory (moga
być w połączeniu diodowym) bo maja lepszą powtarzalność
charakterystyki U(T) (Ipom = const). Przy dwupunktowej kalibracji ( w
dwóch temperaturach) mozna wtedy uzyskać powtarzalność charakterystyk
rzędu <0.1deg na 40deg zakresu temperatur czynnika grzewczego.
2. trzeba zadbać o dobre połączenie termiczne czujników (zewrzeć
termicznie do obiektu mierzonego (rury, albo jeszcze lepiej włożyć do
osłonki wpuszczonej do rury z medium) a odizolować termicznie od
otoczenia.
3. zastosować dosyć mały prąd pomiarowy, poniżej 0.1mA ,żeby zbytnio
nie podgrzewał czujnika
4. zastosować wzmacniacz operacyjny z dryfem czasowym i temperaturowym
pomijalnym z sygnałem (czułość czujników tranzystorowych jest rzędu
2.3mV/deg) i o prądzie wejściowym pomijalnym w stosunku do prądu
pomiarowego. Mozna zastosować wzmacniacz polowy z przetwarzaniem.
Teraz takie są juz dostatecznie tanie.
Wynikowa dokładnośc zależy od zakresu temperatury. Przy zmianach
temperatury powyzej 40deg moze wystąpiś histereza termiczna
(przesuniecie wskazania o około 0.03deg)
Przy właściwie zaprojektowanym układzie i zaekranowaniu (zeby nie
lapał zakłóceń) powinno się osiągnąć założone 0.1 deg. Roczny dryf
wskazań tez zwykle jest ponizej 0.1deg
Zadaną dokładność można też osiągnąć stosując odpowiednie czujniki
PT1000,
Ale obydwa czujniki zarówno tranzystorowe jak i platynowe (a w
zasadzie cały tor pomiarowy) muszą być wykalibrowane, żeby osiagnąć
taką dokładność
Stosuję takie czujniki do pomiaru temperatury oporników wzorcowych. W
zakresie temperatur pokojowych mam stabilność wskazań lepszą niz
0.001deg , powtarzalność rzędu 0.03deg a dokładność rzędu 0.05deg.
Powodzenia w realizacji!
cg
..

do góry