Szukam schematu prostego i dokładnego termometru z zakresem 0-50°C i dokładnością 0,05°C

Mon Oct 18, 2004 5:08 pm   

Wieslaw Bicz wrote:



Wiesz, dwie odpowiedzi w jednym:
moje wzmianki o szamanie odnosiły się do robienia tego w domu, bo ja
znam laboratorium, którego klima STABILIZUJE temperaturę z dokładnością
poniżej 0.1 stopnia, nie mówiąc o pomiarze (a lab jest wentylowany i to
intensywnie...)... to jest historia na osobną powiestkę.

A co do pomiaru przez dźwięk: super. Ale jak to mówią, pomiar
dokładniejszy od wzorca jest nieco trudny choć teoretycznie możliwy, a
wzorzec niestety mamy ale mechaniczny: rozmiary tego drgającego
kryształu są bezpośrednim parametrem określającym nam odczyt
temperatury, więc:
1) trzeba mieć to stabilnie zaszlifowane (i to nie jest pestka IMO,
czyste zacięcie tak, żeby rezonans mechaniczny się nie rozmył, bez
rezonansu cienko to widzę)
2) trzeba mieć to dobrze zabezpieczone przed zasyfieniem.

Może by się dało tak na bezczelnego wykorzystać ordynarny oscylator
kwarcowy?
--
Marek Lewandowski ICQ# 10139051/GG# 154441
locustXpoczta|onet|pl
http://www.stud.uni-karlsruhe.de/~uyh0
[! Odpowiadaj pod cytatem. Tnij cytaty. Podpisuj posty. !]

Mon Oct 18, 2004 6:06 pm   

On Mon, 18 Oct 2004 17:54:37 +0200, Wieslaw Bicz wrote:

No dobra, ale w domu raczej takiego czujnika nie zrobisz.
A jesli nawet zrobisz, to trzeba bedzie skalibrowac.
No i jak to zrobic ?

I jak zapewnic powtarzalnosc materialu ?

J.

Mon Oct 18, 2004 11:42 pm   

Witam
Ostatnią cechą która by sie

czujnik zastosowano złącze B-C(B-E ?) tranzystora. Wykorzytstano w nim
zasadę dynamicznej zmiany parametrów złącza od temperatury. Kalibracja była
bardzo prosta - przy temperaturze 0 st.C należało ustawić 0V na multimetrze,
a przy 100 st.C ustawić 1V. Regulacje były nezależne od siebie. Układ ten
skopiowała 1-2 lata później EP. Jeśli dobrze pamiętam dokładność była
zadowalająca bez specjalnych zabiegów. Ponadto przy wymianie czujnika nie
była potrzebna rekalibracja, pod warunkiem że tranzystory były z tej samej
serii produkcyjnej. Może Ci się nada.
Pozdrowienia Zbych

--
Wysłano z serwisu Usenet w portalu Gazeta.pl -> http://www.gazeta.pl/usenet/

Tue Oct 19, 2004 6:32 am   

W artykule news:cl1gs9$ab5$1@inews.gazeta.pl,
niejaki(a): Zbigniew Jachimowicz z adresu <zbychj@WYTNIJ.gazeta.pl>
napisał(a):

[quote:09661d4ae1]
Lat temu 7-8 W Elektorze(po polsku) był opisany termometr w którym
jako czujnik zastosowano złącze B-C(B-E ?) tranzystora. Wykorzytstano
w nim zasadę dynamicznej zmiany parametrów złącza od temperatury.
[/quote:09661d4ae1]
Tak, to jedna z prostych metod zlacze n-p ok. 2mV /st C, z innych to
np. termistor KTY-10, - do obydwu pasuje miec przywoite zrodlo pradowe.
Jest tez scalony LM 35 z wyjsciem 10mv/stC
O DS1820 nie wspominam bo tu juz trzeba
"kombajn" robic albo PC-ta zaprzac - czytalem ze maja duzy rozrzut
parametrow
(errata do zestawow AVT i wprowadzanie ofsetu dla uC )

Pozniej w gre wchodza chyba czujniki Ni-Cr
tu spotkalem miernik o dokladnosci 0,05% (uwzgledniona ch-ka czujki)
Sa jeszcze czujki Pt - ale niezbyt tanie jak sadze ....

Czyli generalnie pozostaje (z prostych) zlacze n-p, KTY-10 albo LM35
Jak sie ma dokladnosc pomiaru w oparciu o liniowosc ww elementow ?
trudno mi powiedziec - moze ktos sie wypowie.

Pozdrawiam
Waldeusz

Tue Oct 19, 2004 9:13 am   

Jacek "Plumpi" napisał;

[quote:c25c895700]Tutaj potrzeba bardzo dobrze skalibrowanego czujnika, ponieważ wydaje mi
się, że prędkość w materiałach piezoelektrycznych mierzy się poprzez pomiar
czasu wędrowania w nim impulsu lub określonego przebiegu w tym materiale.
Ten zaś zależy nie tylko od temperatury, ale także od rodzaju materiału,
jego czystości oraz rozmiarów. Ponad to piezoelektryki są dość higroskopijne
i dlatego muszą być montowane w hermetycznych obudowach.




To nie jest prawda. Istnieją dwie możliwości:[/quote:c25c895700]

- Pomiar drgań materiału. W tym przypadku rzeczywiście jest trochę
trudno zrobić duży element tego typu (bo drgałby z niską częstością, co
może być kłopotliwe), ale używany do tego z reguły kwarc nie jest
hygroskopijny, jest to kryształ, więc jego parametry są bardzo dokładnie
zdefiniowane. Inne piezoelektryki, np. te najpopularniejsze, czyli
piezoceramiki, też nie są hygroskopijne, ale ich parametry nie są tak
wyraźnie powtarzalne, natomiast wiele kryształów piezoelektrycznych
byłoby rzeczywiście materiałami kłopotliwymni w takim zastosowaniu.
- Wydaje mi się, że dzisiaj znacznie ciekawszą metodą byłby pomiar czasu
propagacji dźwięku w kawałku materiału pomiędzy dwoma dobrze
zdefiniowanymi punktami. Materiałem może być wszystko, czego parametry
są znane i dobrze powtarzalne, czyli szkła, metale, nawet plastiki, a
także zwykła woda. Metoda ta jest realizowalna przy pomocy prostej dość
elektroniki, ale znacząco droższej, niż w przypadku zwykłych czujników
temperatury. A jest rzadko spotykana, bo ma sens rzeczywiście tylko w
przypadku, kiedy chodzi o bardzo dużą dokładność. A w tym zakresie używa
się tradycyjnie inne przyrządy, powstałe w czasach, kiedy z różnych
względów metoda ta była znacząco droższa.

--
Wieslaw Bicz

---------------========== OPTEL sp. z o.o. ===========---------------
------===== R&D: Ultrasonic Technology/Fingerprint Recognition ====------
ul. Otwarta 10a PL 50-212 Wroclaw Tel.:+48 71 3296854 Fax.:+48 71 3296852
--------==== mailto:W.Bicz@optel.pl -=- http://www.optel.pl ====-------

Tue Oct 19, 2004 9:34 am   

[quote:c9c2a5d2b0]A co do pomiaru przez dźwięk: super. Ale jak to mówią, pomiar
dokładniejszy od wzorca jest nieco trudny choć teoretycznie możliwy, a
wzorzec niestety mamy ale mechaniczny: rozmiary tego drgającego
kryształu są bezpośrednim parametrem określającym nam odczyt
temperatury, więc:
1) trzeba mieć to stabilnie zaszlifowane (i to nie jest pestka IMO,
czyste zacięcie tak, żeby rezonans mechaniczny się nie rozmył, bez
rezonansu cienko to widzę)
2) trzeba mieć to dobrze zabezpieczone przed zasyfieniem.

Może by się dało tak na bezczelnego wykorzystać ordynarny oscylator
kwarcowy?


Nie jest to prawda. Trzeba mieć np. pręt z dobrze zdefiniowanego[/quote:c9c2a5d2b0]
materiału. Kwarc jest niezły, ale kłopotliwy, może być też szkło, nawet
plastik.
I w tym pręcie trzeba zrobić np. dwa nacięcia (rowki). odległość między
nimi musi być precyzyjnie znana w określonej temperaturze. I to jest
największy problem (naprawdę - od każdego mechanika się dowiesz, że tak
jest, bo dla tak dokładnego pomiaru temperatury dokładność musi być
mikrometrowa). do jednego końca pręta należy przykleić przetwornik
piezoceramiczny (wystarczy nawet zwykła płytka z piezoceramiki) i użyć
układu, który może pomierzyć czas pomiędzy odbiciami od nacięć. Nawet
przy pomocy tak prostego urządzenia, jak nasza karta OPKO (opisana
tutaj: http://www.optel.pl/manual/english/opko.htm) jest możliwe
uzyskanie bardzo znacznej dokładności pomiaru. Jeśli się zastosuje układ
z wielokrotnym odbiciem (np. płytkę płasko-równoległą), to dokładność
można znacznie zwiększyć (odpowiada to rezonansowi). Elektronika może
być nawet prostsza (opisana karta jest nadmiarowa). Podejrzewam, że
tylko z powodów historycznych nie robi się dzisiaj masowo takich
czujników. Miałyby wiele zalet.

Zasyfienie nie jest problemem, bo co najwyżej spwoduje wzrost szumów,
ale w zakresie nieistotnym. Zrestą pręt można czymś pokryć.

Wykorzystanie "ordynarnego" oscylatora jest możliwe. Choć one są raczej
robione tak, żeby miały możliwie najmniejszą zależność temperaturową.
Najlepsze efekty dają materiały o znacznej zależności, np. plastiki.
Niestety tu nie ma gwarancji bardzo dużej powtarzalności, i układ trzeba
kalibrować dla każdej nowej partii materiału. Ale to może być łatwe, bo
zależność od temperatury jest łagodną krzywą. Estymacja dla kilku
punktów może być wystraczająca.

Wieslaw Bicz

---------------========== OPTEL sp. z o.o. ===========---------------
------===== R&D: Ultrasonic Technology/Fingerprint Recognition ====------
ul. Otwarta 10a PL 50-212 Wroclaw Tel.:+48 71 3296854 Fax.:+48 71 3296852
--------==== mailto:W.Bicz@optel.pl -=- http://www.optel.pl ====-------

Tue Oct 19, 2004 10:03 am   

On Tue, 19 Oct 2004 12:13:22 +0200, Wieslaw Bicz wrote:
[quote:a3e9ddf2f0]- Wydaje mi się, że dzisiaj znacznie ciekawszą metodą byłby pomiar czasu
propagacji dźwięku w kawałku materiału pomiędzy dwoma dobrze
zdefiniowanymi punktami.
[/quote:a3e9ddf2f0]
Teraz pytanie czy ta elektronika okaze sie wystarczajaco szybka.
Bo tez wprowadza opoznienienia, a amator moze mic problem z praca
na 100MHz.

[quote:a3e9ddf2f0]Materiałem może być wszystko, czego parametry
są znane i dobrze powtarzalne, czyli szkła, metale, nawet plastiki, a
także zwykła woda.
[/quote:a3e9ddf2f0]
Pytanie inne - czy bylbys w stanie zmierzyc przeplyw wody
z predkoscia powiedzmy 0.5cm/s.
A dokladniej - benzyny, do 10cm/s z dokladnoscia 1% :-)

w zakresie -20 do +50st .. ale mozna zmierzyc odcinek odniesienia.

J.

Tue Oct 19, 2004 10:03 am   

On Tue, 19 Oct 2004 09:32:44 +0200, Waldeusz wrote:
[quote:8a409e9a5d]Lat temu 7-8 W Elektorze(po polsku) był opisany termometr w którym
jako czujnik zastosowano złącze B-C(B-E ?) tranzystora. Wykorzytstano
w nim zasadę dynamicznej zmiany parametrów złącza od temperatury.

Tak, to jedna z prostych metod zlacze n-p ok. 2mV /st C, z innych to
np. termistor KTY-10, - do obydwu pasuje miec przywoite zrodlo pradowe.
Jest tez scalony LM 35 z wyjsciem 10mv/stC
O DS1820 nie wspominam bo tu juz trzeba
"kombajn" robic albo PC-ta zaprzac - czytalem ze maja duzy rozrzut
parametrow (errata do zestawow AVT i wprowadzanie ofsetu dla uC )
[/quote:8a409e9a5d]
Teraz tylko pytanie czy LM35 nie bedzie mial podobnego rozrzutu i
czy prosciej offset wprowadzic do kontrolera czy KTY skalibrowac :-)

[quote:8a409e9a5d]Pozniej w gre wchodza chyba czujniki Ni-Cr
tu spotkalem miernik o dokladnosci 0,05% (uwzgledniona ch-ka czujki)
Sa jeszcze czujki Pt - ale niezbyt tanie jak sadze ....
[/quote:8a409e9a5d]
Roznie z cena bywa ale dokladne. Kwestia jak dokladnie udalo sie
producentowi platyne oczyscic.

J.

Tue Oct 19, 2004 12:23 pm   

To na pewno nie jest zadanie łatwe dla amatora, ale dla śrrednio
zaawansowanego fachowca dość realistyczne.


przypadku nie są jakimś szczytem techniki) jesteśmy w stanie zmierzyć
czas biegu impulsu z dokładnością rzędu 100ps. Szybkość dźwięku w
benzynie będzie ok. 1200-1300 m/s. Łatwo z tego wyliczyć, jaki odcinek
jest potrzebny, żeby zauważyć zmianę szybkości o 0,5cm/s - mniejszy niż
10cm. Trzeba przy tym zaznaczyć, że on nie musi być faktycznie taki, bo
można wykorzystać wielokrotne odbicie. Realnie oznacza to, że można
mierzyć sensorem o długości kilku centymetrów.

Temperatura nie znaczenia, bo możliwa jest jej kompensacja (przy pomocy
tego samego sensora nawet).

Wieslaw Bicz

---------------========== OPTEL sp. z o.o. ===========---------------
------===== R&D: Ultrasonic Technology/Fingerprint Recognition ====------
ul. Otwarta 10a PL 50-212 Wroclaw Tel.:+48 71 3296854 Fax.:+48 71 3296852
--------==== mailto:W.Bicz@optel.pl -=- http://www.optel.pl ====-------

Tue Oct 19, 2004 12:36 pm   

W artykule news:7jr9n0lhvk1ctle3i2em4ikq2vi2q26kvh@4ax.com,
niejaki(a): J.F. z adresu <jfox_nospam@poczta.onet.pl> napisał(a):


Tak - ale termometr _mial byc prosty_
czyli np. LM 335 albo cos z tej rodziny bedzie IMO najprostsze
wystarczy skalibrowac 1 punktowo 2.982 V dla 25stC
reszta to juz w uproszczeniu kwestia liniowosci elementu.
Jakby nie patrzyc otrzymujemy gotowe 10mV/st C
a jesli punktem odniesienia bedzie 2.732 V (+milivoltomierz)
to mamy gotowy termometr w oparciu o milivoltomierz
chyba najprostszy i w miare dokladny

Kalibracja i pomiar za pomoca DS1820
to juz "wyzsza" jazda w budowie termometru


Spotkalem sie tez z czujkami molibdenowymi
ale nie jestem biegly w dziedzinie miernictwa

Pozdrawiam
Waldeusz

Tue Oct 19, 2004 1:19 pm   

Największy wpływ na dokładność pomiaru ma kalibracja wymiarów czujnika co
jest bardzo trudną rzeczą do zrealizowania.
A co z kompensacją rozszerzalności cieplnej ?
Poza tym pomiar tą metodą nie nadaje się do pomiarów punktowych lecz tylko
objętościowych.

Jacek "Plumpi"

Tue Oct 19, 2004 1:34 pm   

Jako Ni-Cr oraz Pt masz na myśli termopary ? Czy też termistory ?
Jeżeli chodzi o termopary to mają rację bytu przy wyższych temperaturach,
ponieważ wymagają kompensowania złącz odniesienia tzw. zimnych końców. Jest
to dość trudne zadanie i na prawdę mało skuteczne.
W przypadku termistorów - wcale nie są takie drogie. Dla przykładu czujniki
platynowe typu Pt-100, Pt-500 czy Pt-1000 kosztują od kilku złotych (wersje
SMD do kilkudziesięciu złotych (wersje patronowe-walcowe).
http://www.tme.pl/arts2/pl/razem/czuj63.html
http://www.tme.pl/arts2/pl/razem/czuj64.html
http://www.tme.pl/katalog/index.phtml?tme_session=8c2a21a2ca285b76551961ddd8
4e7653&sid=&f_szukaj=Pt-100&f_radio=&idp=1

Jacek "Plumpi"

Tue Oct 19, 2004 1:38 pm   

temperatury. Czas przelotu impulsu jest zależny tylko od temperatury (w
to wchodzi oczywiście zmiana długości).



Wieslaw Bicz

---------------========== OPTEL sp. z o.o. ===========---------------
------===== R&D: Ultrasonic Technology/Fingerprint Recognition ====------
ul. Otwarta 10a PL 50-212 Wroclaw Tel.:+48 71 3296854 Fax.:+48 71 3296852
--------==== mailto:W.Bicz@optel.pl -=- http://www.optel.pl ====-------

Tue Oct 19, 2004 5:59 pm   

Wieslaw Bicz wrote:


ciach. No to ja piszę, że rozmiary, w sensie geometria definiują
dokładność, a Ty mi, że nieprawda... IMO to, jak się oznaczy kranice
ośrodka, czy to odbiciem na granicy faz, czy to narżnięciem pręta, czy
jeszcze inaczej to zmienia sposób pomiaru, i tu się zgadzam - na pewno
rozwiązanie, które opisałeś, jak praktycznie zrealizowane, jest
lepsze/dobre. Ale IMO nie czyni to nieprawdą mojego stwierdzenia, że
wyżej wzorca nie podskoczysz...
--
Marek Lewandowski ICQ# 10139051/GG# 154441
locustXpoczta|onet|pl
http://www.stud.uni-karlsruhe.de/~uyh0
[! Odpowiadaj pod cytatem. Tnij cytaty. Podpisuj posty. !]

Tue Oct 19, 2004 6:30 pm   

że się rozumiemy.

--
Wieslaw Bicz

---------------========== OPTEL sp. z o.o. ===========---------------
------===== R&D: Ultrasonic Technology/Fingerprint Recognition ====------
ul. Otwarta 10a PL 50-212 Wroclaw Tel.:+48 71 3296854 Fax.:+48 71 3296852
--------==== mailto:W.Bicz@optel.pl -=- http://www.optel.pl ====-------