Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Termostat DIY Velleman - zmiana zakresu,jak?

bysior 26 Gru 2009 22:18 6064 5
  • #1 26 Gru 2009 22:18
    bysior
    Poziom 9  

    Proszę o porady bo ja nie znam się na elektronice. Otóż mój problem/projekt polega na tym że chcę zbudować alarm temperatury silnika samochodowego. Kupiłem w związku z tym zestaw DIY termostat Velleman. Schemat doczepiam. I mam teraz kilka pytań:
    1.
    Fabrycznie jego zakres jest 5-30 st.C. Ja potrzebuję zakres jakieś 80-120 st. C. W instrukcji pisze, że można to osiągnąć zmieniając R5 i R6. To znaczy zmniejszając R5 mogę podnieść Tmax. oraz zmniejszając R6 mogę zmniejszyć Tmin. Czyli żeby osiągnąć ten zakres który ja chcę musiałbym zmniejszyć R5 i zwiększyć R6. I tu moje pytanie: Jakich wartości R5 i R6 muszę użyć? (tak około bo wiem że dokładnej wartości nikt mi nie poda)
    2.
    Układ jest na 12 VDC. W samochodzie to napięcie będzie około 13-14V i z pewnością będzie się wahało i będzie miało jakieś piki. Czy to będzie problem? Czy to jakoś źle wpłynie na działanie tego układu. I jeśli tak, to czy można będzie coś dodać po stronie zasilania żeby zneutralizować te złe wpływy.
    Z góry dziękuje za odpowiedzi .
    Termostat DIY Velleman - zmiana zakresu,jak?

    0 5
  • Pomocny post
    #2 27 Gru 2009 12:31
    Rysio4001
    Specjalista - systemy grzewcze

    Witam.
    W tym układzie zakres temperatury możesz zmieniać zmieniając wartości rezystancji R5 i R6 tak jak napisałeś, ponadto zmieniając wartość R7 możesz zmienić histerezę łączeniową. Jednakże ja bym na początek nie zaczepiał tych rezystancji, tylko zmienił bym czujnik NTC na większą rezystancję. W układzie jest 10kΩ, a ja bym zmienił na co najmniej 47kΩ. W ten sposób też wylądujesz z temperaturą dużo wyżej. a nie będziesz tak obciążał układu stabilizacji napięcia ze wzmacniaczem operacyjnym IC1C. W przypadku sondy NTC 10kΩ przy temperaturze 120 stopni C, jej rezystancja będzie tylko parę set Ω, a wtedy będzie mocno obciążone wyjście wzmacniacza IC1C, co może spowodować dużą niestabilność układu, a nawet uszkodzenia wzmacniacza. Stosując NTC o większej rezystancji, zmniejszysz obciążenie wzmacniacza, i zwiększysz temperaturę pracy układu. Po zmianie sondy NTC sprawdź w jakim zakresie temperatur jesteś, i w zależności od tego gdzie wylądujesz zaczniemy dobierać R5 i R6. Najprościej by było zastosować do celu kalibracji potencjometry w miejsce R5 i R6, wyregulować, zmierzyć nastawione wartości na potencjometrach, i zastąpić odpowiednimi rezystorami.
    Pozdrawiam.

    0
  • #3 27 Gru 2009 20:33
    Paweł Es.
    Pomocny dla użytkowników

    Proponuję pozostawić NTC 10k i poeksperymentować

    R5=2.4k

    R6=68k

    R7=1MΩ

    Równolegle do ścieżki RV1 rezystor 6.8k

    To wszystko przy założeniu, że tu, na stronie 10 mówią prawdę co do przybliżonych rezystancji termistora NTC o rezystancji 10kΩ dla 25°

    http://www.vishay.com/docs/29049/23816403.pdf

    Akurat ta mała rezytancja termistora dla wyższych temperatur nie ma tu ujemnego wpływu na układ, bo w szereg ma 10k więc wtórnik napięcia diody Zenera nie będzie przeciążany.

    Niestety trudno jest ocenić rozrzut zakresu regulacji, bez dokładnej znajomości parametrów termistora (te 10k to informacja o rezytancji dla 25 stopni ale trzeba jeszcze znać parametry krzywizny charakterytyki a te zależą od konkretnego modelu termistora.

    Poza tym, czy ten termistor wytrzyma te temperatury, bo różne modele wytrzymują różne temp. 105°, 125° są i modele do 300° ale raczej nie w tym zestawie.

    Do tego ten cały układ wymagał by dodania stabilizatora napięcia np. 8V, by jego punkt pracy nie jeździł razem z napięciem zasilania i jego zakłóceniami.

    Wtedy trzeba by jeszcze zmienić R1 na 270Ω i przekaźnik zasilić sprzed stabilizatora.

    Nie polecam jednak tego układu do tego celu, bo to jest niedopracowana zabawka dla eksperymentatorów a nie układ pomiarowo-kontrolny szczególnie do warunków pracy w samochodzie gdzie jeszcze dochodzą zmiany temperatury w szerokim zakresie, wilgoć, wibracje i zakłócenia w zasilaniu.

    0
  • #4 27 Gru 2009 23:03
    Rysio4001
    Specjalista - systemy grzewcze

    Witam.
    Rzeczywiście nie ma ryzyka przeciążenia wyjścia wzmacniacza IC1C (nie zwróciłem zbytnio uwagi na wartość rezystora R4).
    Jednakże zmiana NTC na większą wartość jest słuszna z tego względu, że przy temperaturach 80-120 stopni C charakterystyka sondy NTC jest już bardzo płaska, i czułość tego układu na zmianę temperatury może być bardzo mała, układ może być bardzo mało stabilny (brak powtarzalności załączania i wyłączania przy tych samych temperaturach) oraz bardzo duża histereza łączeniowa. NTC o większej rezystancji będzie dla tych samych temperatur miał dużo bardziej stromą charakterystykę.
    Jeśli chodzi o charakterystykę NTC 10kΩ , to mam ją w DTR-kach serwisowych kotłów które obsługuje, i pokrywa się z tymi NTC kupowanymi w sklepach elektronicznych (wiem, bo wielokrotnie kupowałem i podstawiałem tymczasowo do kotów jak nie miałem oryginalnej). Poniższy rysunek przedstawia tą charakterystykę dla NTC 10kΩ.
    Termostat DIY Velleman - zmiana zakresu,jak?
    Jeśli chodzi o wytrzymałość NTC na temperaturę, to zarówno te oryginalne od kotłów, jak i kupione w sklepach elektronicznych wysiadają już nawet po kilku minutach pracy w temperaturze powyżej 125 stopni C.
    Kolega Paweł Es. ma rację co do jakości tego zestawu.
    Tak więc najlepszym rozwiązaniem było by użycie innego czujnika np: PT, oraz wykonanie innego układu elektronicznego. Robiłem termostat do zgrzewarki do rur PP o zakresie nastawy temperatury 150 do 300 stopni C. Do budowy termostatu użyłem ceramicznego czujnika temperatury PT1000, oraz komparatora LM393N. Dobór elementów był prosty i łatwy, dokładność i stabilność termostatu jest duża. Termostat pracuje bezawaryjnie już od paru lat. Dodatkowym ułatwieniem podczas budowy termostatu była liniowa charakterystyka czujnika PT1000. I jeśli zdecydujesz się na projektowanie termostatu z czujnikiem PT, to pamiętaj że ma charakterystykę pozytywną w przeciwieństwie do NTC.
    A jeśli chcesz to zrobić bardzo prosto i tanio, to użyj miniaturowego przylgowego termostatu bimetalowego (u nas w branży nazywamy je "klikson").
    Wygląda to tak, rysunek poniżej:
    Termostat DIY Velleman - zmiana zakresu,jak?
    Są również dostępne na TME.
    Styki ma zwarte, a po przekroczeniu temperatury znamionowej się rozwiera. W kotłach które obsługuje, z zakresu temperatur jakie potrzebujesz, występują o temperaturach zadziałania:
    95, 100, 105, 110 i 120 stopni C. Cena to kilka PLN. Występują również w sklepach elektronicznych, oraz z częściami AGD w podobnych cenach.
    Pozdrawiam.

    0
  • #5 28 Gru 2009 19:25
    bysior
    Poziom 9  

    Dziękuję za pomoc. Wiedząc teraz o słabościach tego układu nie wiem czy kontynuować swoje ekspertmenty z nim. Ale niezależnie od tego mam jeszcze takie pytania:
    1.
    A może użyć NTC o wartości 100k? Miałby on w temp. 90C opór taki jak fabryczny 10k NTC ma przy 25C. (oczywiście w przybliżeniu) Czyli teoretycznie nic innego nie musiałbym zmieniać bo byłbym prawie w tym samym punkcie pracy ale przy temp. którą ja chcę czyli ok. 90-100C.
    I dałoby to mi również bardziej stromą charakterystykę jak radzi Rysio4001.
    2
    "Równolegle do ścieżki RV1 rezystor 6.8k" - jak pisze Paweł Es. To znaczy gdzie dokładnie? Jedno połączenie do GND a drugie do którego miejsca?

    0
  • #6 28 Gru 2009 21:24
    Rysio4001
    Specjalista - systemy grzewcze

    Witam.
    Jeśli rezystancja NTC 100kΩ w temperaturze 90 stopni C jest przybliżona do rezystancji NTC 10kΩ w 25 stopniach C, to stosując NTC 100kΩ w tym układzie rzeczywiście powinieneś wylądować w potrzebnym ci zakresie (lub bardzo blisko). Wtedy ewentualnie nieduża zmiana wartości R5 i R6 ustawiła by dokładnie początek i koniec (szerokość) zakresu regulacji. A jeżeli to ma służyć tylko jako alarm temperatury silnika, to nawet zakres regulacji nie będzie miał większego znaczenia, aby tylko dało się nastawić potencjometrem RV1 zadaną temperaturę zadziałania. Przecież tylko raz to ustawisz na właściwą temperaturę zadziałania, i nie będziesz tego więcej regulował.
    Może być jeszcze konieczność zmiany wartości R7. Od tego rezystora zależy histereza łączeniowa (różnica po między temperaturą załączenia i wyłączenia się termostatu). Zwiększenie rezystancji zmniejszy histerezę, i odwrotnie.

    Dodano po 26 [minuty]:

    Porównałem charakterystyki NTC. Coś pomyliłeś. NTC100kΩ w 90 stopniach C ma 8,042kΩ.
    Stosując NTC 100kΩ w tym układzie bez żadnych więcej zmian, wylądujesz w zakresie temperatur około 57 do 89 stopni C. Natomiast jeśli dołożysz w szereg Z NTC 100kΩ rezystor o wartości około 5,27KΩ, to będziesz miał zakres temperatur około 64 do 125 stopni C.
    Oczywiście podałem temperatury przybliżone. Rzeczywisty zakres może być nieco przesunięty, zwężony lub poszerzony, zależnie od rzeczywistych wartości rezystancji w układzie (elementy mają tolerancję).

    bysior napisał:

    "Równolegle do ścieżki RV1 rezystor 6.8k" - jak pisze Paweł Es. To znaczy gdzie dokładnie? Jedno połączenie do GND a drugie do którego miejsca?

    To znaczy że jedno wyprowadzenie rezystora dołączasz do połączenia R5 z RV1, a drugie do połączenia RV1 z R6.
    Pozdrawiam.

    0