Tani czujnik temperatury z dokładnością 1-2°C: jak wykorzystać tranzystor NPN?

Wed Nov 10, 2004 11:54 am   

Chodzi o dokładność rzędu 1-2stC, i jak najmniejszy koszt samego
czujnika, myślałem o złączu P-N tylko nie wiem jak to zrealizować,
zastosować tranzystor NPN (emiter do masy na kolektorze rezystor i od
plusa przez rezystor do bazy), czy może dać diodę? Jak zrobić stabilne i
tanie źródło prądowe?


Maksymilian Dutka


Ps. Na wyjściu ma być napięcie proporcjonalne do temperatury.

Wed Nov 10, 2004 12:24 pm   

Hello Maksymilian,

Wednesday, November 10, 2004, 12:54:38 PM, you wrote:


LM35? Jeśli dla napięć dodatnich tylko, to wersję SMD (LM35DMX o ile
mnie skleroza...) na Allegro ma Javoreczek. O! Jest:
http://www.allegro.pl/show_item.php?item=34631872
3.50 PLN


Dioda. Można też kombinować na parze różnicowej z różnymi prądami
kolektorów - bardzo liniowe i łatwiejsze w zerowaniu od diodowego.


Na jFETcie. Każdy jFET ma punkt pracy, w którym jest stabilny temperaturowo.
Zazwyczaj w okolicach połowy prądu jaki uzyskujesz przy Ugs = 0V.
Dość łatwo się to robi: bierzesz np. BF245, bramka do masy, dren przez
miliamperomierz do zasilania, pomiędzy źródło a masę
dajesz PR rzędu 1 kom, ustawiasz go w połowie i podgrzewając lutownicą
tranzystor i studząc dmuchając na niego, PRkiem doprowadzasz do stanu,
w którym prąd się nie zmienia. Potem tylko pomiar PRka i sprawa
załatwiona. Oczywiście w ten sposób nie uzyskasz jakiegoś tam
założonego prądu, tylko stabilne źródło prądowe o prądzie zależnym od
konkretnego egzemplarza tranzystora. Do zasilania czujnika temperatury
opartego na złączu PN idealne.

Oczywiście zamiast PRka możesz użyć helipota czy opornicy dekadowej -
co tam masz pod ręką. W każdym razie stabilność tak uzyskanego źródła
prądowego jest naprawdę szokująco wysoka.
Jeśli potrzebujesz dużej stabilności w stosunkowo wysokim zakresie
napięć, to źródło prądowe w ten sposób skompensowane łączysz w
układzie kaskody z innym tranzystorem (zależnie od potrzeb).


No to będziesz potrzebował odwrócić sygnał z diody.

--
Best regards,
RoMan mailto:roman@pik-net.pl

Wed Nov 10, 2004 2:20 pm   

Cześć
Widziałem termometry z dioda 1N4148 w roli czujnika.
Widocznie jest liniowa w jakims zakresie.
PDF Twoim przyjacielem.
Pzd Michał

Wed Nov 10, 2004 3:43 pm   

Dziękuje za odpowiedzi, mam jeszcze jedno pytanie odnośnie tego tematu:
Czy przełączanie diod służących jako czujniki przez multiplexer (np.
CD4051) będzie wprowadzało znaczny błąd w pomiarze? Wiem że lepiej by
było już po wzmocnieniu napięcia z diod ale wtedy rosną koszty.

Maksymilian Dutka

Wed Nov 10, 2004 5:40 pm   

Hello Maksymilian,

Wednesday, November 10, 2004, 4:43:42 PM, you wrote:


Zależy - jeśli masz zamiar również polaryzować te diody przez
multiplekser, to będzie to stanowiło duży problem. Musiałbyś
zastosować dwa multipleksery - jednym doprowadzić prąd polaryzujący a
drugim czysto napięciowo prowadzić już pomiar - w ten sposób
uniknąłbyś błędu pomiaru wynikającego z niezbyt stabilnych rezystancji
multipleksera.

Pojawia się jeszcze kolejny problem: musiałbyś te diody dość dokładnie
dobrać, żeby miały identyczne napięcie przewodzenia przy tej samej
temperaturze i prądzie. Ale myślę, że z paczki 100 sztuk z tej samej
serii spokojnie dobierzesz nawet kilkanaście :-)


--
Best regards,
RoMan mailto:roman@pik-net.pl

Wed Nov 10, 2004 6:06 pm   

RoMan Mandziejewicz napisał(a):

To dam coś w rodzaju CD4052.



To nie jest problem bo później będzie obróbka cyfrowa na której można by
robić korektę dla danej diody.

Wed Nov 10, 2004 6:17 pm   

Hello Maksymilian,

Wednesday, November 10, 2004, 7:06:08 PM, you wrote:


Bardzo dobry pomysł. Ile punktów pomiarowych chcesz mieć? No i w
jakiej odległości - żeby rezystancja przewodów i ich współczynnik
temperaturowy nie zabił dokładności...


IMHO nie ma takiej potrzeby - musiałbyś każdy czujnik z osobna
kalibrować... Zdecydowanie prościej byłoby dać jakieś kobicie zajęcie
na kilka godzin - dwie garści diod, źródło pradowe, miernik i niech
mierzy i segreguje ;-)

Jak to szło? A! już wiem:

- Panie kierowniku - jaka pomyłka? Byk zadowolony, praktykantka ma
zajęcie.

A był podpis do rysunku, na którym widać kobitkę dojącą wyjątkowo
zadowolone bydlę ;-D

--
Best regards,
RoMan mailto:roman@pik-net.pl

Wed Nov 10, 2004 6:36 pm   

RoMan Mandziejewicz napisał(a):

Myślę że 6 (2xCD4052), długość przewodów max. 50cm


Tylko jak znaleźć kobietę stałocieplną która by się dała zamknąć w
komorze o temperaturze jej ciała
Chyba jednak łatwiej skalibrować każdy czujnik z osobna.

Wed Nov 10, 2004 6:50 pm   

Hello Maksymilian,

Wednesday, November 10, 2004, 7:36:51 PM, you wrote:

[...]


Nie ma trzymać diody w łapach, tylko capnąć krokodylkami i nie chuchać
na nią (diodę) - wystarczy. Ważna jest wstępna selekcja, żeby odrzucić
istotnie niewłaściwe.

--
Best regards,
RoMan mailto:roman@pik-net.pl

Wed Nov 10, 2004 7:43 pm   

RoMan Mandziejewicz napisał(a):


Przy zmianie temperatury prąd (940uA) jest stabilny, ale strasznie
uzależniony od napięcia ok. 9uA/Volt, czy taka dokładność wystarczy przy
zasilaniu ze stabilizatora LM7805 ?

Wed Nov 10, 2004 10:22 pm   

Hello Maksymilian,

Wednesday, November 10, 2004, 8:43:28 PM, you wrote:


[...]


Na jakim tranzystorze zrobiłeś?


Oczywiście Bardzo łatwo możesz to sprawdzić już diodą - w jaki
sposób wpływa zmiana napięcia zasilania na zmianę napięcia na diodzie
- przypominam, że współczynnik temperaturowy diody jest dość wysoki
ok. -2.3 mV/K

--
Best regards,
RoMan mailto:roman@pik-net.pl

Wed Nov 10, 2004 10:57 pm   

RoMan Mandziejewicz napisał(a):

BF245A


(...)

No to przystępuje do budowy dalszej części układu, ciekawe jaką
dokładność uda się osiągnąć.


Ps. Ciekawe kiedy będzie padał śnieg żebym mógł go "rozpuścić" w wodzie
i mieć 0stC

Wed Nov 10, 2004 11:10 pm   

Hello Maksymilian,

Wednesday, November 10, 2004, 11:57:28 PM, you wrote:


Fajnie - mają niski prąd - w tym przypadku to akurat duża zaleta :-)


Sprawdziłeś czułość układu źródło + dioda na zmiany napięcia?


Lodówki nie masz? :-O

--
Best regards,
RoMan mailto:roman@pik-net.pl

Thu Nov 11, 2004 10:33 am   

RoMan Mandziejewicz napisał(a):

1mV zmiany na diodzie przy zmianie napięcia o 2.5V


Jest ale mogą mnie pogonić przy wykorzystywaniu jej do niecnych celów

Thu Nov 11, 2004 12:16 pm   

Hello Maksymilian,

Thursday, November 11, 2004, 11:33:19 AM, you wrote:

[quote:3ffde005a7]ale strasznie uzależniony od napięcia ok. 9uA/Volt, czy taka
dokładność wystarczy przy zasilaniu ze stabilizatora LM7805 ?
Oczywiście
No to przystępuje do budowy dalszej części układu, ciekawe jaką
dokładność uda się osiągnąć.
Sprawdziłeś czułość układu źródło + dioda na zmiany napięcia?
1mV zmiany na diodzie przy zmianie napięcia o 2.5V
[/quote:3ffde005a7]
No to chyba dobra stabilność ;-P

[quote:3ffde005a7]Ps. Ciekawe kiedy będzie padał śnieg żebym mógł go "rozpuścić" w wodzie
i mieć 0stC
Lodówki nie masz? :-O
Jest ale mogą mnie pogonić przy wykorzystywaniu jej do niecnych celów
[/quote:3ffde005a7]
Użyj szronu z lodówki...

--
Best regards,
RoMan mailto:roman@pik-net.pl